p Pesquisadores usando uma técnica conhecida como "imagem da sorte" com o telescópio Gemini North em Maunakea, no Havaí, coletaram algumas das imagens de Júpiter de maior resolução já obtidas do solo. Essas imagens são parte de um programa de observação conjunto de vários anos com o Telescópio Espacial Hubble em apoio à missão Juno da NASA. As imagens de Gêmeos, quando combinado com as observações de Hubble e Juno, revelam que os relâmpagos, e alguns dos maiores sistemas de tempestades que os criam, são formados dentro e ao redor de grandes células convectivas sobre nuvens profundas de água gelada e líquido. As novas observações também confirmam que as manchas escuras na famosa Grande Mancha Vermelha são, na verdade, lacunas na cobertura de nuvens e não devido a variações na cor das nuvens. p Três anos de observações de imagens usando o Observatório internacional Gemini, um programa do NOIRLab da NSF, investigaram profundamente as nuvens de Júpiter. As imagens ultra-nítidas do infravermelho Gemini complementam as observações ópticas e ultravioleta do Hubble e as observações de rádio da espaçonave Juno para revelar novos segredos sobre o planeta gigante.

p "Os dados do Gemini foram críticos porque nos permitiram sondar profundamente as nuvens de Júpiter em um cronograma regular, "disse Michael Wong, da UC Berkeley." Usamos uma técnica muito poderosa chamada imagem da sorte, "acrescenta Wong. Com imagens de sorte, um grande número de imagens de exposição muito curtas é obtido e apenas as imagens mais nítidas, quando a atmosfera da Terra é brevemente estável, são usados. O resultado, neste caso, são algumas das imagens infravermelhas mais nítidas de Júpiter já obtidas do solo. De acordo com Wong, "Essas imagens rivalizam com a visão do espaço."

p O sensor de imagens infravermelho próximo (NIRI) da Gemini North permite que os astrônomos observem profundamente as poderosas tempestades de Júpiter, já que a luz infravermelha de comprimento de onda mais longo pode passar pela névoa fina, mas é obscurecida por nuvens mais espessas no alto da atmosfera de Júpiter. Isso cria um efeito semelhante a uma lanterna nas imagens onde o calor, camadas profundas da atmosfera de Júpiter brilham através das lacunas na densa cobertura de nuvens do planeta.

p O detalhado, imagem de comprimento de onda múltiplo de Júpiter por Geminiand Hubble tem, nos últimos três anos, provou ser crucial para contextualizar as observações do orbitador Juno, e para entender os padrões de vento de Júpiter, ondas atmosféricas, e ciclones. Os dois telescópios, junto com Juno, pode observar a atmosfera de Júpiter como um sistema de ventos, gases, aquecer, e fenômenos meteorológicos, fornecendo cobertura e visão não muito diferente da rede de satélites meteorológicos que os meteorologistas usam para observar a Terra.

p Mapeando tempestades com raios gigantes

p Em cada uma de suas passagens próximas sobre as nuvens de Júpiter, Juno detectou sinais de rádio criados por poderosos relâmpagos chamados sferics (abreviação de atmosférica) e assobiadores (assim chamados por causa do tom semelhante a um assobio que eles causam em receptores de rádio). Quando possível, Gêmeos e Hubble focaram em Júpiter e obtiveram alta resolução, mapas de área ampla do planeta gigante.

p Os instrumentos de Juno podiam determinar as coordenadas de latitude e longitude de grupos de sinais sferic e whistler. Com imagens Gemini e Hubble em vários comprimentos de onda, os pesquisadores agora podem sondar a estrutura da nuvem nesses locais. Ao combinar essas três informações, a equipe de pesquisa descobriu que o raio cai, e alguns dos maiores sistemas de tempestades que os criam, são formados dentro e ao redor de grandes células convectivas sobre nuvens profundas de água gelada e líquido.

p "Os cientistas rastreiam o raio porque ele é um marcador de convecção, o turbulento processo de mistura que transporta o calor interno de Júpiter até o topo visível das nuvens, "explicou Wong. A maior concentração de relâmpagos vista por Juno veio de uma tempestade chamada" ciclone filamentar ". Imagens de Gemini e Hubble mostram detalhes do ciclone, revelando ser uma coleção retorcida de altas nuvens convectivas com fendas profundas que oferecem vislumbres das nuvens de água lá embaixo.

p "Estudos em andamento de fontes de relâmpagos nos ajudarão a entender como a convecção em Júpiter é diferente ou semelhante à convecção na atmosfera da Terra, "Wong comentou.

p Características brilhantes na Grande Mancha Vermelha

p Durante a varredura do gigante gasoso em busca de lacunas na cobertura de nuvens, Gêmeos viu um brilho revelador na Grande Mancha Vermelha, indicando uma visão clara de fundo, camadas atmosféricas mais quentes.

p "Características semelhantes já foram vistas na Grande Mancha Vermelha antes, "disse o membro da equipe Glenn Orton do JPL, "mas a observação de luz visível não conseguiu distinguir entre o material de nuvem mais escura, e uma camada mais fina de nuvens sobre o interior quente de Júpiter, então sua natureza permaneceu um mistério. "

p Agora, com os dados da Gemini, este mistério está resolvido. Onde as imagens de luz visível do Hubble mostram um semicírculo escuro na Grande Mancha Vermelha, imagens tiradas por Gêmeos usando luz infravermelha revelam um arco brilhante iluminando a região. Este brilho infravermelho, do calor interno de Júpiter, teria sido bloqueado por nuvens mais espessas, mas pode passar pela atmosfera nebulosa de Júpiter sem ser obscurecido. Ao ver esses recursos como pontos de acesso infravermelho brilhante, Gêmeos confirma que são lacunas nas nuvens. Mesmo que observações anteriores tenham visto características escuras na Grande Mancha Vermelha, os ventos girando rapidamente dentro dele esconderam a verdadeira natureza desses pontos até que as observações simultâneas de Hubble e Gêmeos foram conduzidas.

p "NIRI em Gemini North é a maneira mais eficaz para os EUA e os investigadores internacionais da parceria Gemini obterem mapas detalhados de Júpiter neste comprimento de onda, "explicou Wong. Gêmeos alcançou uma resolução de 500 quilômetros (300 milhas) em Júpiter." Com esta resolução, o telescópio pode detectar os dois faróis de um carro em Miami, visto da cidade de Nova York, "disse Andrew Stephens, o astrônomo de Gêmeos que conduziu as observações.

p "Essas observações coordenadas provam mais uma vez que a astronomia inovadora é possível combinando as capacidades dos telescópios Gemini com instalações terrestres e espaciais complementares, "disse Martin Still, diretor do programa de astronomia da National Science Foundation, que é a agência de financiamento da Gemini nos Estados Unidos. "A parceria internacional Gemini fornece acesso aberto a uma combinação poderosa de área de coleta de grandes telescópios, agendamento flexível, e uma ampla seleção de instrumentos intercambiáveis. "