Lehdistötiedote

Lämpökartta Jupiterin pilkusta

Tutkijat pääsivät kurkistamaan ensi kertaa aurinkokunnan suurimman myrskyn sydämeen

16. maaliskuuta 2010

Jupiterin suuresta punaisesta pilkusta on saatu ensimmäiset lämpökuvat ESOn VLT-teleskoopin (Very Large Telescope) ja muiden tehokkaiden maanpäällisten kaukoputkien avulla. Kuvissa erottuu ensi kertaa lämpiä pyörteitä viileämpien alueiden keskellä. Niiden perusteella tutkijat pystyvät tekemään tästä jättiläismyrskystä ennätystarkan sääkartan, jossa näkyy lämpötilan, tuulten, paineen ja koostumuksen yhteys pilkun väriin.

”Tämä on ensimmäinen kunnon silmäys aurinkokunnan suurimman myrskyn sydämeen. Arvelimme ensin, että suuri punainen pilkku olisi pelkkä soikio ilman sen kummempaa rakennetta. Uudet tulokset kuitenkin osoittavat, että se onkin hyvin monimutkainen järjestelmä”, kertoo tutkimuksen tehnyttä tähtitieteilijäryhmää johtanut Glenn Orton.

Havainnot paljastavat, että suuren punaisen pilkun punaisin kohta on muutoin ympäristöään viileämmän myrskyalueen sydän. Myrskyn reunalla näkyy kuvissa tummia vanoja kohdissa, joissa kaasut painuvat planeetan syvempiin osiin. Icarus-lehdessä julkaistut tulokset antavat tutkijoille käsityksen aurinkokunnan tunnetuimman myrskysysteemin suurimittakaavaisista sääoloista.

Tähtiharrastajat ovat katselleet suurta punaista pilkkua jo vuosisatojen ajan. Nykymuodossaan sitä on seurattu jo 1800-luvulta saakka. Pilkku on kylmä alue, jonka lämpötila on keskimäärin noin −160 °C. Se on niin leveä, että sen sisälle mahtuisi kolme Maata.

Lämpökuvat saatiin pääasiassa ESOn Chilessä sijaitsevaan VLT-teleskooppiin (Very Large Telescope) liitetyllä VISIR-instrumentilla [1]. Täydentävää dataa saatiin Chilessä sijaitsevasta Gemini South -teleskoopista sekä Havaijilla sijaitsevasta Japanin Kansallisen tähtitieteellisen observatorion Subaru-teleskoopista. Kuvat ovat resoluutioltaan ennenäkemättömän tarkkoja ja täydentävät NASAn Galileo-avaruusluotaimen 1990-luvun lopulla tekemiä havaintoja. Kun näiden jättiobservatorioiden aineistoon yhdistetään vielä NASAN Havaijilla sijaitsevan kolmimetrisen infrapunateleskoopin havainnot pilvistön syvärakenteesta, saadaan ennätystarkka lämpökartta, joka on vertailukelpoinen NASAn ja ESAn Hubble-avaruusteleskoopilla saatujen näkyvän valon alueen kuvien kanssa.

VISIR-instrumentin avulla tutkijat pystyvät mittaamaan lämpötilan, aerosolit ja ammoniakin myrskyalueen sisällä ja ympärillä. Kukin näistä parametreista kertoo, kuinka suurimittakaavaiset sääolot muuttuvat myrskyn keskellä sekä tilassa (3D) että ajassa. VISIR-havaintoja on tehty jo vuosien ajan. Muiden observatorioiden havaintoihin yhdistettynä ne osoittavat, että planeetan pinnalla vellova myrsky on hämmästyttävän stabiili huolimatta turbulenssista ja kontakteista muihin antisykloneihin, jotka vaikuttavat myrskyalueen reunaan.

”Eräs kiinnostavimmista havainnoista on, että pilkun kirkkaan oranssinpunainen keskiosa on noin 3–4 astetta ympäristöään lämpimämpi”, kertoo tutkimuksen tuloksista raportoivan artikkelin pääkirjoittaja Leigh Fletcher. Lämpötilaero ei ehkä vaikuta suuren suurelta, mutta se on riittävä, jotta yleensä vastapäivään kiertävä myrskypyörre muuttuu myrskyn keskuksessa heikoksi myötäpäivään kiertäväksi pyörteeksi. Jupiterin muissa osissa sama lämpötilamuutos riittää muuttamaan tuulten nopeutta ja vaikuttamaan vöiden ja vyöhykkeiden pilvimuodostelmiin.

”Tämä on ensimmäinen kerta, kun voimme sanoa, että ympäristötekijöillä – lämpötilalla, tuulilla, paineella ja koostumuksella – on läheinen yhteys suuren punaisen pilkun väriin”, Fletcher jatkaa. ”Emme silti tiedä varmasti, mitkä aineet tai ilmiöt aiheuttavat syvän punaisen värin. Tiedämme kuitenkin nyt, että se liittyy olosuhteisiin myrskyn sydämessä.”

Lisähuomiot

[1] VISIR on lyhenne sanoista VLT Imager and Spectrometer for the mid-InfraRed (eso0417).Kyseessä on monimutkainen monitoimi-instrumentti, joka on suunniteltu toimimaan 10 ja 20 mikronin ilmakehäikkunoissa eli jopa noin 40 kertaa näkyvän valon aallonpituutta pidemmillä aallonpituuksilla. Instrumentin avulla saadaan sekä kuvia että spektrejä.

Lisätietoa

Hankkeen tutkimustulokset on esitelty Icarus-lehdessä ilmestyvässä artikkelissa (”Thermal Structure and Composition of Jupiter’s Great Red Spot from High-Resolution Thermal Imaging”, L. Fletcher et al.).

Tutkimusryhmään kuuluvat Leigh N. Fletcher ja P. G. J. Irwin (Oxfordin yliopisto, Iso-Britannia), G. S. Orton, P. Yanamandra-Fisher ja B. M. Fisher (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Yhdysvallat), O. Mousis (Observatoire de Besançon, Ranska, ja Arizonan yliopisto, Tucson, Yhdysvallat), P. D. Parrish (Edinburghin yliopisto, Iso-Britannia), L. Vanzi (Pontificia Universidad Catolica de Chile, Santiago, Chile), T. Fujiyoshi ja T. Fuse (Subaru-teleskooppi, Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio, Havaiji, Yhdysvallat), A. A. Simon-Miller (NASA/Goddard Spaceflight Center, Greenbelt, Maryland, Yhdysvallat), E. Edkins (Kalifornian yliopisto, Santa Barbara, Yhdysvallat), T. L. Hayward (Geminin observatorio, La Serena, Chile) sekä J. De Buizer (SOFIA - USRA, NASA Ames Research Center, Moffet Field, CA 94035, Yhdysvallat). Leigh Fletcher työskenteli tutkimuksen aikana JPL (Jet Propulsion Laboratory) tutkimuskeskuksessa.

ESO (European Southern Observatory, Euroopan eteläinen observatorio) on tähtitieteen keskeinen eurooppalainen hallitustenvälinen organisaatio. Se on tuottavuudella mitattuna maailman johtava tähtitieteellinen observatorio. Sen toimintaa tukee 14 maata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekki. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maassa sijaitsevien tutkimusvälineiden kehittämiseen, rakentamiseen ja toimintaan. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä tärkeitä tieteellisiä havaintoja. ESOlla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen ja kansainvälisen yhteistyön edistämisessä. ESOlla on Chilessä kolme huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESOlla on Paranalissa VLT-teleskooppi (Very Large Telescope), maailman kehittynein näkyvän valon aallonpituuksia havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, sekä VISTA, maailman suurin kartoituskaukoputki. ESO on maailman suurimman tähtitieteen alan projektin, täysin uudenlaisen ALMA-teleskoopin, eurooppalainen yhteistyökumppani. ESO suunnittelee 42-metristä E-ELT-teleskooppia (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, eurooppalainen erittäin suuri optinen/lähi-infrapuna-alueen teleskooppi), josta tulee maailman suurin tähtitaivasta tarkkaileva silmä.

Linkit

• Tutkimusartikkeli

Yhteystiedot

Leigh N. Fletcher
University of Oxford, UK
Puh.: +44 18 65 27 20 89
Sähköposti: fletcher@atm.ox.ac.uk

Glenn Orton
Jet Propulsion Laboratory
Pasadena, USA
Puh.: +1 818 354 2460
Sähköposti: go@orton.jpl.nasa.gov

Henri Boffin
ESO
Garching, Germany
Puh.: +49 89 3200 6222
Matkapuhelin: +49 174 515 43 24
Sähköposti: hboffin@eso.org

Jia-Rui C. Cook
Jet Propulsion Laboratory
Pasadena, USA
Puh.: +1 818 354 0850
Sähköposti: jia-rui.c.cook@jpl.nasa.gov

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media