Vesmírný teleskop Jamese Webba učinil nečekaný objev v atmosféře Jupiteru – odhalil tak rychlé tryskové proudění, jaké astronomové dosud neviděli. Tryskové proudění, pohybující se rychlostí přes 480 kilometrů za hodinu, se rozprostírá na šířce úctyhodných 4 800 kilometrů a vznáší se nad Jupiterovým rovníkem, těsně za hlavními vrstvami oblačnosti.
Co je tryskové proudění?
Na Zemi je tryskové proudění neboli jet stream proudění vzduchu v atmosféře ve směru ze západu na východ. Vyskytuje se v prostoru tvaru přibližně trubice podél rovnoběžek, která bývá navíc meandrovitě zvlněná ve směru od jihu k severu. Je vyvoláno rozdílem teplot v rozdílných zeměpisných šířkách.
Odhalení kolosálního proudění vrhá světlo na to, jakým způsobem dochází k interakci mezi jednotlivými vrstvami atmosféry Jupiteru proslulé svou bouřlivostí, a současně demonstruje jedinečné schopnosti vesmírného dalekohledu Jamese Webba při sledování těchto jevů. Podrobnosti přináší web StudyFinds s tím, že studie byla publikována v odborném časopise Nature Astronomy.
Mimořádně rychlé tryskové proudění
„Je to něco, co nás naprosto překvapilo,“ říká v tiskové zprávě hlavní autor studie Ricardo Hueso z Baskické univerzity ve španělském Bilbau. „To, co jsme vždy viděli jako rozmazané mlhavé skvrny v atmosféře Jupiteru, se nyní jeví jako ostré rysy, které můžeme sledovat spolu s rychlou rotací planety.“
Vědci analyzovali data pořízená v červenci 2022 infračervenou kamerou NIRCam v rámci programu Early Release Science. Program byl koncipován tak, aby pořizoval snímky Jupiteru v intervalu 10 hodin, což odpovídá jednomu dni na této planetě. Snímky byly pořizovány pomocí čtyř různých filtrů, z nichž každý byl navržen tak, aby detekoval změny drobných prvků v různých výškách v atmosféře Jupiteru.
Zatímco předchozí mise zkoumaly měnící se počasí na Jupiteru, Webbův dalekohled již poskytl zajímavé poznatky o Jupiterových prstencích, satelitech a atmosféře. Nové objevy jsou výsledkem schopnosti dalekohledu nahlížet hlouběji do infračerveného spektra, což umožňuje pohled do vyšších vrstev atmosféry Jupiteru, přibližně 24 až 48 kilometrů nad vrcholky mraků.
Nově objevené tryskové proudění na Jupiteru se pohybuje ohromující rychlostí přibližně 515 kilometrů za hodinu, což je dvakrát více než na Zemi dosahuje vítr hurikánu nejvyšší kategorie 5. Toto tryskové proudění se nachází přibližně 40 kilometrů nad mraky ve spodní stratosféře Jupiteru.
Pomáhal i Hubbleův vesmírný dalekohled
Zatímco při detekci malých oblačných prvků, které se používají ke sledování tryskového proudění, hrál hlavní roli vesmírný dalekohled Jamese Webba, stranou nezůstal ani služebně starší Hubbleův vesmírný dalekohled, který následující den provedl doplňující pozorování. Ta byla nezbytná pro stanovení základního stavu rovníkové atmosféry Jupiteru a pozorování vývoje konvektivních bouří.
Díky možnosti porovnat větry pozorované Webbovým teleskopem ve větších výškách s větry sledovanými v hlubších vrstvách Hubbleovým vesmírným dalekohledem byl vědecký tým schopen vypočítat změnu rychlosti a směru větru s výškou – takzvané větrné nůžky (anglicky „wind shear“).
„Věděli jsme, že rozdílné vlnové délky Webbova a Hubbleova dalekohledu odhalí trojrozměrnou strukturu bouřkových mraků, ale také jsme mohli využít načasování, abychom zjistili, jak rychle se bouře vyvíjejí,“ říká Michael Wong z Kalifornské univerzity v Berkeley, který vedl související pozorování. Vědci netrpělivě očekávají další pozorování Jupiteru pomocí Webbova teleskopu, aby zjistili, zda se rychlost a výška proudění mění v čase.
„Jupiter má v rovníkové stratosféře komplikovaný, ale opakovatelný vzorec větrů a teplot, vysoko nad větry v mracích měřených na těchto vlnových délkách,“ poznamenává Leigh Fletcher z Leicesterské univerzity ve Velké Británii. „Pokud je síla tryskového proudění spojena s tímto oscilujícím stratosférickým vzorem, můžeme očekávat, že se bude v příštích 2 až 4 letech výrazně měnit – bude opravdu vzrušující tuto teorii v následujících letech ověřit.“