James Webb-telescoop spot iets op Jupiter wat we nog nooit eerder hebben gezien

Wetenschappers hebben een krachtige straalstroom ontdekt die met een snelheid van ongeveer 515 kilometer per uur waait. Dit is twee keer zo snel als de windsnelheden van een categorie 5-orkaan op aarde.

Dankzij verschillende telescopen en ruimtemissies zou je denken dat het wolkendek van Jupiter geen geheimen meer voor ons heeft. De Grote Rode Vlek bijvoorbeeld, die zo enorm is dat het groot genoeg is om de aarde volledig te bedekken, is bijna net zo beroemd als bepaalde rivieren en bergen op onze eigen planeet. Maar net als de aarde, ondergaat Jupiter voortdurende veranderingen en is er nog veel dat we moeten leren. Gelukkig hebben we ruimtetelescoop James Webb, die ons helpt enkele van deze raadsels op te lossen. En nu heeft Webb iets opvallends op Jupiter opgemerkt, iets wat nog nooit eerder is waargenomen.

Straalstroom
In het vakblad Nature Astronomy schrijven onderzoekers dat Webb iets compleet nieuws in de atmosfeer van Jupiter heeft gevonden. Het gaat om een snelle straalstroom die zich over de evenaar beweegt. De straalstroom strekt zich uit over meer dan 4.800 kilometer en bevindt zich boven de belangrijkste wolkendekken.

Met behulp van de NIRCam van ruimtetelescoop Webb hebben onderzoekers een snelle straalstroom ontdekt die zich boven de evenaar van Jupiter bevindt, boven de belangrijkste wolkendekken. De afbeelding toont verschillende kenmerken rond de evenaar van Jupiter die duidelijk worden beïnvloed door de beweging van de straalstroom gedurende één omwenteling van de planeet (10 uur). Afbeelding: NASA, ESA, CSA, STScI, Ricardo Hueso (UPV), Imke de Pater (UC Berkeley), Thierry Fouchet (Observatory of Paris), Leigh Fletcher (University of Leicester), Michael H. Wong (UC Berkeley), Joseph DePasquale (STScI)

De straalstroom raast met een snelheid van ongeveer 515 kilometer per uur, wat twee keer zo snel is als de aanhoudende winden van een categorie 5-orkaan hier op aarde. Het bevindt zich op een hoogte van ongeveer 40 kilometer boven de wolken, in wat we de lagere stratosfeer van Jupiter noemen.

Categorie 5-orkaan
Een categorie 5-orkaan is zeer hevig en wordt beschouwd als de krachtigste categorie op de schaal van orkaanintensiteit, bekend als de Saffir-Simpson-schaal. Orkanen in categorie 5 hebben windsnelheden van 252 kilometer per uur of hoger. Ze brengen aanzienlijke schade met zich mee, waaronder verwoestende windschade, overstromingen en stormvloeden. De impact van een categorie 5-orkaan kan extreem verwoestend zijn voor gemeenschappen en infrastructuur in het pad van de storm. Stel je dit eens voor: de recentelijk ontdekte straalstroom die momenteel op Jupiter tekeergaat, is zelfs twee keer zo krachtig!

Hoewel de straalstroom niet zo visueel opvallend of indrukwekkend is als sommige andere kenmerken van Jupiter, geeft de ontdekking inzicht in hoe de lagen van zijn beroemde turbulente atmosfeer met elkaar interageren. Bovendien benadrukt de vondst het unieke vermogen van de Webb-telescoop om dit soort kenmerken te observeren.

Verrast
Onderzoekers staan versteld van hun ontdekking. “Dit is iets wat ons volledig heeft verrast,” zegt onderzoeker Ricardo Hueso. “Wat voorheen slechts wazige vlekken in de atmosfeer van Jupiter waren, tonen zich nu als duidelijke kenmerken die we kunnen volgen.”

Ontdekking
De onderzoekers kwamen de straalstroom op het spoor na analyse van gegevens die zijn verzameld door Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) in juli 2022. Dit werd gedaan in het kader van het Early Release Science-programma, dat tot doel had om foto’s van Jupiter te maken met tussenpozen van 10 uur, wat overeenkomt met één dag op de gasreus. Het team gebruikte vier verschillende filters, elk in staat om veranderingen in kleine kenmerken op verschillende hoogten in de atmosfeer te detecteren. “Hoewel verschillende telescopen op aarde, ruimtevaartuigen zoals Juno en Cassini en ruimtetelescoop Hubble aan ons begrip van de veranderende weerspatronen in het Joviaanse systeem hebben bijgedragen, heeft de Webb-telescoop in korte tijd al nieuwe informatie over Jupiter’s ringen, manen en atmosfeer opgeleverd,” merkt onderzoeker Imke de Pater op.

Infrarood
Dat heeft vooral te maken met Webb’s scherpe infraroodblik. De Webb-telescoop kijkt verder dan ooit in het nabij-infraroodbereik en kan de hogere lagen van Jupiter’s atmosfeer observeren, zo’n 25 tot 50 kilometer boven de bovenkant van de wolken. In nabij-infraroodopnamen lijken deze hogere lagen meestal vaag, met een helderder gebied boven de evenaar. Met behulp van de Webb-telescoop kunnen we echter meer gedetailleerde kenmerken waarnemen binnen dit heldere maar wazige gebied. Dit benadrukt dan ook de toegevoegde waarde van de ruimtetelescoop. “Het is verrassend dat zelfs na vele jaren van observaties van Jupiter vanuit verschillende observatoria, we nog steeds nieuwe dingen over deze planeet kunnen ontdekken,” zegt teamlid Leigh Fletcher. “Het feit dat kenmerken zoals deze straalstroom verborgen konden blijven totdat de nieuwe NIRCam-afbeeldingen in 2022 werden gemaakt, is opmerkelijk.”

De onderzoekers kijken uit naar verdere observaties van Jupiter met behulp van de Webb-telescoop om te achterhalen of de snelheid en hoogte van de straalstroom in de loop van de tijd veranderen. “Hoewel Jupiter een ingewikkeld, maar voorspelbaar patroon van winden en temperaturen in zijn equatoriale stratosfeer heeft, bestaat de mogelijkheid dat de kracht van deze nieuwe straalstroom gerelateerd is aan een oscillerend stratosferisch patroon,” legt Fletcher uit. “Hierdoor zou het goed kunnen dat de straalstroom in de komende twee tot vier jaar aanzienlijk zal veranderen. Het wordt echt interessant om te zien of deze theorie in de komende jaren wordt bevestigd.”

Bronmateriaal

"NASA's Webb Discovers New Feature in Jupiter's Atmosphere" - Webb Space Telescope
Afbeelding bovenaan dit artikel: NASA, ESA, CSA, STScI, Ricardo Hueso (UPV), Imke de Pater (UC Berkeley), Thierry Fouchet (Observatory of Paris), Leigh Fletcher (University of Leicester), Michael H. Wong (UC Berkeley), Joseph DePasquale (STScI)

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd