2015. 10. 14. 23:39ㆍ3. 천문뉴스/허블사이트
사진 1> 과학자들이 허블우주망원경에 장착된 WFC3를 이용하여 목성에 대한 새로운 지도를 만들어냈다.
외행성 대기의 지속적인 관측 프로그램(the Outer Planet Atmospheres Legacy program)에 의해 촬영된 이 두 장의 지도는 각각 세계 표준시 기준 2015년 1월 19일 02시부터 당일 12시 30분까지(상단), 그리고 같은 날 15시부터 23시 40분까지(하단)의 모습을 보여주고 있다.
과학자들이 허블우주망원경을 이용하여 목성의 새로운 지도를 만들어냈다.
이는 태양계 외행성의 모습을 매 해마다 촬영한 최초의 사례이다.
매년마다 촬영된 사진들은 과학자들로 하여금 이 행성의 현재와 함께 향후 어떻게 변해갈지를 추측할 수 있게 해 줄 것이다.
이번 관측은 바람과 구름, 폭풍과 대기의 화학적 특성을 포함한 광범위한 특성을 포착해낼 수 있도록 설계되었다.
이렇게 촬영된 목성의 사진들은 이전에는 관측되지 않았던 적도 바로 위쪽의 특이한 파동과 대적반 중심의 독특한 다발 구조의 존재를 드러내주었다.
NASA 고다드 우주비행센터의 행성과학자인 에이미 사이먼(Amy Simon)은 목성을 관측할 때면 항상 이곳에 뭔가 흥미로운 일이 진행중이라는 신호를 발견하게 되며 이번에도 예외는 아니었다고 말했다.
사이먼과 그녀의 동료들은 허블우주망원경에 장착된 고성능 WFC3를 이용하여 두 개의 목성 전역 지도를 만들어냈다.
사진 2 및 동영상> 세계표준시 기준 2015년 1월 19일 2시부터 12시 30분까지 촬영된 목성의 모습
사진 3 및 동영상> 세계표준시 기준 2015년 1월 19일 15시부터 23시 40분까지 촬영된 목성의 모습
이 두 개의 지도는 행성의 거의 연속적인 자전양상을 보여주고 있으며 이로서 목성 대기의 풍속을 결정하도록 도와주고 있다.
이번 발견은 아스트로피지컬 저널에 개재되었으며 현재 온라인상에서 조회가 가능하다.
새로운 사진들은 수년동안 목성의 대적반이 점점 줄어들면서 보다 원형을 띤 모습으로 변해가고 있음을 알려주었다.
목성을 상징하는 이 폭풍의 장축 길이는 2014년 이래 240킬로미터나 더 짧아졌다.
최근 이 폭풍은 평소보다 더 빨리 줄어들고 있었는데 가장 최근의 변화양상은 오랜기간동안 유지되어온 변화의 속도를 그대로 이어가고 있다.
이 기간동안 대적반은 붉은색이라기보다는 주황색에 가까운 상태이며 일반적으로 가장 강렬한 색을 띠었던 중심 부분의 색은 예전보다는 빛이 많이 바랜 상태이다.
또한 이 폭풍의 전체 너비에 걸쳐 특이한 성긴 다발의 모습이 보인다.
10시간에 걸쳐 촬영된 일련의 사진들 속에서 회전을 계속하며 비비꼬이고 있는 이 다발의 흐름은 초속 150미터 또는 그 이상의 속도로 몰아치는 바람에 의해 뒤틀리는 모습을 보여주고 있다.
목성의 적도 바로 위쪽에서는 수십년 전 보이저 2호에 의해 목격된 이후 한 번도 목겨되지 않았던 희미한 파동의 모습이 발견되었다.
이 사진에서 파동을 눈으로 보기는 쉽지 않은데 서로 다른 방향으로 도는 태풍들로 가득차 있는 대략 북위 16도 지역에서 이동하고 있는 현재의 파동이 발견되기까지 이 파동은 일체 다시 관측된 적이 없다.
대기상의 동일한 압력면과 동일한 밀도면이 서로 일치하지 않는 파동을 형성하여 경압파(baroclinic waves)라는 이름으로 불리는 이와 유사한 파동은 지구의 경우 태풍이 형성되는 대기에서 간혹 나타나곤 한다.
이번 논문의 공동저자인 NASA 제트추진연구소의 글렌 오르톤(Glenn Orton)의 소감은 다음과 같다.
"지금까지 보이저 2호의 관측은 그저 요행이었을 것으로 생각되어 왔습니다.
하지만 이번에 그것은 그저 보기 드문 현상이었음이 판명되었습니다. "
과학자들에 따르면 이 파동은 구름밑에 청명한 대기층에서 발생하는 것이며 구름층까지 퍼져올라올 때 눈에 띠게 되는 것이라고 한다.
이러한 추정은 파동의 마루사이에 공간이 존재한다는데 그 근거를 두고 있다.
목성에 이어 과학자들은 해왕성과 천왕성도 관측하였으며 이 두 개 행성의 지도 역시 대중에게 공개된 자료에 축적될 것이다.
그 후 토성에 대한 자료 역시 추가될 것이다.
허블우주망원경은 매년 특정 시간을 외행성 대기의 지속적인 관측 프로그램(the Outer Planet Atmospheres Legacy program)에 할당할 것이다.
이번 논문의 공동저자인 캘리포니아 버클리 대학의 마이클 H. 웡(Michael H. Wong)의 소감은 다음과 같다.
"외행성 대기의 지속적인 관측 프로그램에서 도출된 오랜 기간의 관측데이터는 정말 흥미롭습니다.
이 지도를 모아 구축될 자료는 이 거대 행성들의 대기에 대해서 이해할 수 있도록 도와줄 뿐만 아니라 다른 별의 주위에서 발견된 행성의 대기에 대해서, 그리고 우리 지구의 대기와 대양에 대해서도 이해할 수 있도록 도움을 줄 것입니다."
외행성 대기의 지속적인 관측 프로그램에서 도출된 사진들과 관측데이터는 다음의 링크를 통해 확인할 수 있다.
https://archive.stsci.edu/prepds/opal/
출처 : 허블사이트 2015년 10월 13일 발표 뉴스
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/37/
참고 : 목성과 목성의 달에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.
https://big-crunch.tistory.com/12346946
참고 : 태양계 7대 비경 - 2. 목성의 대적반
https://big-crunch.tistory.com/12345753
원문>
News Release Number: STScI-2015-37
Hubble's Planetary Portrait Captures New Changes in Jupiter's Great Red Spot
Scientists using NASA's Hubble Space Telescope have produced new maps of Jupiter — the first in a series of annual portraits of the solar system's outer planets.
Collecting these yearly images — essentially the planetary version of annual school picture days for children — will help current and future scientists see how these giant worlds change over time. The observations are designed to capture a broad range of features, including winds, clouds, storms and atmospheric chemistry.
Already, the Jupiter images have revealed a rare wave just north of the planet's equator and a unique filamentary feature in the core of the Great Red Spot not seen previously.
"Every time we look at Jupiter, we get tantalizing hints that something really exciting is going on," said Amy Simon, a planetary scientist at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "This time is no exception."
Simon and her colleagues produced two global maps of Jupiter from observations made using Hubble's high-performance Wide Field Camera 3. The two maps represent nearly back-to-back rotations of the planet, making it possible to determine the speeds of Jupiter's winds. The findings are described in an Astrophysical Journal paper, available online.
The new images confirm that the Great Red Spot continues to shrink and become more circular, as it has been doing for years. The long axis of this characteristic storm is about 150 miles (240 kilometers) shorter now than it was in 2014. Recently, the storm had been shrinking at a faster-than-usual rate, but the latest change is consistent with the long-term trend.
The Great Red Spot remains more orange than red these days, and its core, which typically has more intense color, is less distinct than it used to be. An unusual wispy filament is seen, spanning almost the entire width of the vortex. This filamentary streamer rotates and twists throughout the 10-hour span of the Great Red Spot image sequence, getting distorted by winds blowing at 330 miles per hour (150 meters per second) or even greater speeds.
In Jupiter's North Equatorial Belt, the researchers found an elusive wave that had been spotted on the planet only once before, decades earlier, by Voyager 2. In those images, the wave is barely visible, and nothing like it was seen again, until the current wave was found traveling at about 16 degrees north latitude, in a region dotted with cyclones and anticyclones. Similar waves — called baroclinic waves — sometimes appear in Earth's atmosphere where cyclones are forming.
"Until now, we thought the wave seen by Voyager 2 might have been a fluke," said co-author Glenn Orton of NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California. "As it turns out, it's just rare!"
The wave may originate in a clear layer beneath the clouds, only becoming visible when it propagates up into the cloud deck, according to the researchers. That idea is supported by the spacing between the wave crests.
In addition to Jupiter, the researchers have observed Neptune and Uranus, and maps of those planets also will be placed in the public archive. Saturn will be added to the series later. Hubble will dedicate time each year to this special set of observations, called the Outer Planet Atmospheres Legacy program.
"The long-term value of the Outer Planet Atmospheres Legacy program is really exciting," said co-author Michael H. Wong of the University of California, Berkeley. "The collection of maps that we will build up over time will not only help scientists understand the atmospheres of our giant planets, but also the atmospheres of planets being discovered around other stars, and Earth's atmosphere and oceans, too."
Please direct inquiries for the University of California, Berkeley, to Robert Sanders at rlsanders@berkeley.edu.
To access the Outer Planet Atmospheres Legacy program images and data, visit:
https://archive.stsci.edu/prepds/opal/
CONTACT
Nancy Neal-Jones/Elizabeth Zubritsky
Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland
301-286-0039 / 301-614-5438
nancy.n.jones@nasa.gov / elizabeth.a.zubritsky@nasa.gov
Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland
410-338-4514
villard@stsci.edu
Preston Dyches
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California
818-354-7013
preston.dyches@jpl.nasa.gov
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