Grande excursão do Hubble pelo Sistema Solar Externo

Observações anuais chocantes revelam mudanças na atmosfera de gigantes gasosos

Na mitologia grega, uma raça de gigantes conhecida como Titãs governou o mundo pela primeira vez. Planetas extrasolares de Titãs Antigos do sistema solar: quinta-feira, Saturno, Urano, E Netuno. Planetas internos, Mercúrio, Vênus, Terra e terça, Aconchegando-se perto do sol quente, são seixos em comparação. Estendendo-se de 500 milhões a 3 bilhões de milhas do sol, esses monstros são tão misteriosos que vivem tão longe do sol que a água imediatamente congela em gelo sólido. Todos esses chamados gigantes gasosos têm atmosferas giratórias profundas, em sua maioria compostas de elementos primordiais. Eles não têm superfícies sólidas.

Nas décadas de 1970 e 1980, NASAPioneiros 10 e 11 e Voyager 1 e 2 foram os primeiros a fazer viagens de longa distância ao sistema solar. Eles forneceram à humanidade fotos deslumbrantes em close-up desses mundos incrivelmente complexos. Surgiu na década de 1990 telescópio espacial Hubble Pegue o caminho entre esses planetas de onde os inventores pararam. Anualmente, o Hubble monitora mudanças na colorida atmosfera giratória de Júpiter, tempestades sazonais dentro e fora de Saturno e Urano e manchas escuras em Netuno. Como meteorologista do sistema solar, a observação ultra-nítida do Hubble desses gigantes magníficos dá aos astrônomos insights sobre o caleidoscópio em constante mudança de outros mundos.

Acima da atmosfera da Terra, o Telescópio Espacial Hubble da NASA completou a enorme expedição deste ano ao sistema solar externo – fornecendo imagens nítidas que complementam as observações atuais e anteriores da nave espacial. O reino dos planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano e Netuno é 30 vezes maior do que a distância entre a Terra e o Sol.

Ao contrário dos planetas rochosos terrestres, como a Terra e Marte, que são congelados nas proximidades do calor do Sol, esses mundos distantes são em grande parte compostos de sopas de gás frio contendo hidrogênio, hélio, amônia, metano e águas profundas. .

Embora as espaçonaves robóticas tenham enviado instantâneos de sua chegada a esses quatro planetas massivos nos últimos 50 anos, suas atmosferas giratórias e coloridas continuam a mudar. Embora a espaçonave robótica que voa perto dos planetas possa tirar fotos nítidas, o Hubble costuma visitar esses mundos distantes e revelar novas surpresas, fornecendo novos insights sobre seu clima selvagem.

Acima da atmosfera da Terra, o Telescópio Espacial Hubble da NASA completou a excursão massiva deste ano pelo sistema solar externo – Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Crédito: NASA, ESA, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley). Joseph Dibasquale (STScI)

Instantâneos dos extraterrestres de Hubble revelam mudanças rápidas e sutis que ocorrem rapidamente nesses mundos distantes. A visão nítida do Hubble obtém insights sobre os atraentes padrões climáticos e as estações desses gigantes gasosos e permite que os astrônomos explorem as causas de suas mudanças de atmosfera, que são muito semelhantes e muito diferentes.

Essas imagens do Hubble fazem parte dos mapas anuais de cada planeta obtidos como parte do programa de legado atmosférico extrasolar ou OPAL. O programa fornece visualizações anuais e globais de planetas extraterrestres para detectar mudanças em tempestades, ventos e nuvens. A vida útil e a visão única do Hubble deram aos astrônomos uma oportunidade única de ver planetas extraterrestres a cada ano. O conhecimento do programa OPAL no estudo da atmosfera de planetas orbitando estrelas que não o nosso próprio Sol pode estender-se além do nosso próprio sistema solar.

As imagens de Júpiter de 2021 do Hubble monitoram a paisagem em constante mudança de sua atmosfera turbulenta, onde muitas novas tempestades deixam sua marca. Crédito: NASA, ESA, A. Simon (NASA-GSFC) e MH Wong (UC Berkeley); Processamento de imagem: J. DePasquale (STScI)

quinta-feira

As imagens de Júpiter do Hubble deste ano observam a paisagem em constante mudança de sua atmosfera turbulenta, onde muitas novas tempestades deixam sua marca, e a velocidade das mudanças de cor perto do equador do planeta continua a surpreender os pesquisadores.

Hubble 4 de setembro^º A foto mostra a atmosfera turbulenta do planeta gigante à vista de todos.

O equador do planeta está em laranja profundo há muito tempo, em comparação com os episódios de escurecimento anteriores. Embora o equador tenha mudado de sua aparência tradicional branca ou marrom ao longo dos anos, os cientistas ficaram surpresos com a cor laranja forte nas imagens recentes do Hubble, ao invés disso, esperavam que a zona perdesse sua camada de névoa vermelha.

Logo acima do equador, os pesquisadores apontam para o surgimento de várias novas tempestades apelidadas de “forjas” durante a era Voyager. Essas células vermelhas alongadas podem ser definidas como vórtices de furacão que variam em aparência. Algumas tempestades são nítidas e claras, enquanto outras são borradas e borradas. Essa diferença na aparência é causada pelas propriedades dentro das nuvens dos loops.

Amy Simon, do Goddard Space Flight Center em Greenfield, Maryland, diz: “Cada vez que obtemos novos dados, os detalhes na qualidade da imagem e os recursos de nuvem me surpreendem.” Sistemas em nuvem profunda podem ser vistos. Vemos muita estrutura e variação de profundidade vertical aqui.

Os pesquisadores também mencionam um recurso chamado “Red Spot Junior”. (Oval BA), abaixo da Grande Mancha Vermelha, o Hubble encontrou rajadas de vento, ainda marrom-escuras, e conectadas por uma série de tempestades anticiclônicas brancas no sul.

A visão do Hubble de Saturno em 2021 mostra mudanças de cor rápidas e intensas nas faixas do hemisfério norte do planeta. Crédito: NASA, ESA, A. Simon (NASA-GSFC) e MH Wong (UC Berkeley); Processamento de imagem: a. Pagão (STScI)

Saturno

O novo visual do Hubble de Saturno em 12 de setembro^º Mostrando mudanças de cor rápidas e intensas das faixas no hemisfério norte do planeta, que agora está no início do outono. As bandas variam entre as observações do Hubble em 2019 e 2020. Notavelmente, a icônica tempestade hexagonal de Saturno, Foi descoberto pela primeira vez em 1981 pela espaçonave Voyager 2. No passado, o Hubble permitiu que os pesquisadores monitorassem de perto as mudanças sazonais no hemisfério norte.

“Isso é algo que podemos fazer melhor com o Hubble. Com a alta resolução do Hubble, podemos resumir que banda está realmente mudando”, disse Michael Wong. Universidade da California, Berkeley. “Se você olhar para isso através de um telescópio baseado no solo, há um borrão em nossa atmosfera, e você perderá algumas dessas variações de cores. Nada obtém imagens de luz visível do solo como a nitidez do Hubble.

A visão de Urano em 2021 do Hubble capturou o hemisfério norte do planeta em sua primavera. Um aumento na radiação ultravioleta absorvida do sol ilumina a região polar. Crédito: NASA, ESA, A. Simon (NASA-GSFC) e MH Wong (UC Berkeley); Processamento de imagem: a. Pagão (STScI)

Urano

Hubble 25 de outubro^º A visão de Urano do capô brilhante do pólo norte do planeta atrai a atenção. Isso ilumina a região polar do hemisfério norte com a primavera e um aumento na radiação ultravioleta absorvida do sol. Os pesquisadores estão estudando como a calota polar brilhante é formada por mudanças na concentração do gás metano atmosférico e as propriedades das partículas de névoa e padrões de fluxo atmosférico. Curiosamente, apesar do brilho do capô atmosférico, a fronteira sul acentuada permanece constante na mesma latitude. Isso tem sido consistente com as observações do OPAL nos últimos anos, à medida que uma corrente de jato forma uma barreira a 43 graus de latitude.

Hubble viu Netuno em 2021, um novo “ponto escuro” descoberto em 2018, e descobriu que a tempestade estava se revertendo e se movendo para o norte. Crédito: NASA, ESA, A. Simon (NASA-GSFC) e MH Wong (UC Berkeley); Processamento de imagem: a. Pagão (STScI)

Netuno

Em observações feitas em 7 de setembro^º, Descobriu-se recentemente que o ponto preto de Netuno estava invertido ao se mover em direção ao equador, com os pesquisadores descobrindo que o hemisfério norte escuro ainda é visível nesta imagem. Há também um círculo alongado e extremamente escuro cobrindo o pólo sul de Netuno. A cor azul de Netuno e Urano é o resultado da absorção da luz vermelha pelas atmosferas ricas em metano dos planetas, que junto com o mesmo processo de espalhamento de rali tornam o céu da Terra azul. Em 2021, Netuno terá algumas nuvens brilhantes, e seu azul característico com um grande ponto escuro lembra muito o que a Voyager 2 viu em 1989.

Acima da atmosfera da Terra, o Telescópio Espacial Hubble da NASA completou a excursão massiva deste ano pelo sistema solar externo – Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Crédito: NASA, ESA, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley). Joseph Dibasquale (STScI)

O Telescópio Espacial Hubble é um projeto de colaboração internacional entre a NASA e a ESA (Agência Espacial Europeia). O Centro de Aviação Espacial Goddard da NASA em Greenfield, Maryland, opera o telescópio. O Hubble conduz operações científicas no Space Telescope Science Institute (STScI) em Baltimore, Maryland. O STScI opera para a NASA, a Associação de Universidades para Pesquisa Astronômica em Washington, DC.