تلسکوپ جیمز وب یک «جت استریم» غول‌پیکر را در سیاره مشتری کشف کرد

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا پدیده جدیدی را در جو مشتری کشف کرده است. در بالای ابرهای پیشرو و در موازات خط استوای این سیاره، یک جت استریم (رودباد) پرسرعت می‌گذرد. این جت استریم حدود 4800 کیلومتر عرض دارد و با سرعت 515 کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند. جت استریم کشف‌شده، در لایه استراتوسفر پایینی و حدود 40 کیلومتر بالاتر از ابرها قرار دارد.

این جت استریم برای دانشمندانی که آب‌وهوای مشتری را مطالعه می‌کنند حائز اهمیت است. این دانشمندان به چگونگی تعامل لایه‌های مختلف جو با یکدیگر و ایجاد طوفان‌ها و تندبادهای معروف مشتری می‌پردازند. جت استریم می‌تواند سرنخ مهمی برای درک این فرایندها باشد.

تیم تحقیقاتی تلسکوپ وب از ژوئیه 2022 (تیرماه 1401) از داده‌های NIRCam (دوربین مادون قرمز نزدیک) استفاده می‌کرد. این دوربین تصاویری از مشتری در چهار فیلتر مختلف می‌گرفت که هرکدام ارتفاع متفاوتی از جو را نشان می‌دادند. این تصاویر به فاصله هر 10 ساعت یا یک روزِ مشتری گرفته می‌شدند.

کشف جت استریم در مشتری

کشف جدید تلسکوپ جیمز وب بینش جدیدی از حلقه‌های مشتری، ماهواره‌ها و جو آن می‌دهد. البته پیش از این، مشاهدات تلسکوپ‌های زمینی مختلف، فضاپیماهایی مانند «جونو» و «کاسینی» ناسا و تلسکوپ فضایی هابل اطلاعاتی را در مورد تغییر الگوهای آب‌وهوا سیاره مشتری ارائه کرده بودند.

سیاره مشتری با زمین بسیار متفاوت است، اما هر دو سیاره دارای جو لایه‌ای هستند. در مأموریت‌های قبلی، لایه‌های زیرین جو مشتری با طوفان‌های بزرگ و ابرهای یخی آمونیاک رصد شده بودند. اکنون با کمک تلسکوپ وب می‌توان دورتر از مادون قرمز نزدیک را دید و لایه‌های بالاتر اتمسفر (حدود 50-25 کیلومتر بالای ابرها) را تشخیص داد. در این لایه‌ها، مه‌های بلند معمولاً تصاویر مادون قرمز نزدیک را تار می‌کنند، اما با تلسکوپ وب، این لایه‌ها واضح‌تر و دقیق‌تر به نظر می‌رسند.

محققان از داده‌های وب و هابل برای مقایسه بادها در ارتفاعات مختلف استفاده کردند. آن‌ها دریافتند که بادها با تغییر ارتفاع، سرعت و جهت خود، باعث ایجاد قیچی باد (Wind Shears) می‌شوند. محققان همچنین مشاهده کردند که برخی از طوفان‌ها در استوای مشتری به جت استریم متصل نیستند.

«مایکل وانگ»، سرپرست مشاهدات هابل در این مطالعه، توضیح داد که طول‌موج‌های متمایز وب و هابل به آن‌ها اجازه می‌دهد تا پیکربندی سه‌بعدی ابرهای طوفانی را مشخص کنند. علاوه‌براین، آن‌ها از زمان‌بندی داده‌ها برای ردیابی شکل‌گیری سریع طوفان‌ها استفاده کردند.

محققان متوجه شدند که مشتری دارای الگوی پیچیده‌ و تکرارشونده از بادها و دما در استراتوسفر استوایی خود است. به‌نظر می‌رسد قدرت جت استریم جدید به این الگو مربوط باشد. آن‌ها برای کامل‌کردن آزمایش خود باید دو تا چهار سال دیگر صبر کنند.