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P-48478 color, 17. März 1997
Unterschiedliche Wolkenniveaus auf Jupiter
Auf diesen durch verschiedene Farbfilter gewonnenen Aufnahmen des
Near-Infrared Mapping Spectrometer (NIMS) an Bord der Raumsonde Galileo lassen
sich Wolken und Dunst in unterschiedlichen Höhenniveaus der dynamischen
Jupiteratmosphäre erkennen. Die Aufnahmen wurden während Galileos
zweitem Orbit (G2) durch das Jupitersystem am 5. September 1996 von einem
aus der Sicht des Planeten frühmorgendlichen Beobachtungspunkt gemacht,
der etwa 2.1 Millionen Kilometer über Jupiter lag. Die Bilder zeigen das
Aussehen des Planeten, wenn man ihn in unterschiedlichen Wellenlängen des
nahen Infrarotlichts betrachtet. Die erkennbaren Unterschiede beruhen
hauptsächlich auf variablen Höhenniveaus der Wolkenhülle bzw.
der unterschiedlichen Opazität der Wolkensysteme.
Die beiden Bilder links oben und rechts oben wurden in den Wellenlängen
1.61 bzw. 2.73 µm aufgenommen und zeigen relativ klare Ansichten der
tieferen Atmosphäre mit Wolken, die bis auf ein Niveau des dreifachen auf
der Erde herrschenden Atmosphärendrucks reichen. Im Kontrast hierzu wurde
das mittlere Bild der oberen Reihe bei 2.17 µm aufgenommen, so daß
nur die obersten Wolken- und Dunstschichten erfaßt wurden.
Gasförmiger Wasserstoff, Hauptbestandteile der Jupiteratmosphäre,
absorbiert stark das Licht dieser Wellenlänge. Daher sind nur der
Große Rote Fleck, die höchsten Wolken um den Äquator, ein
punktförmiges Detail in den nördlichen Breiten und ein dünner
fotochemischer Schleier in den polaren Breiten erkennbar. Im Bild links unten,
das bei 3.01 µm aufgenommen wurde, zeichnen sich tieferliegende
Wolkengebilde schwach gegenüber den durch gasförmigen Ammoniak und
Methan hervorgerufenen Absorptionen ab. Auf dem unteren mittleren Bild
(aufgenommen bei 4.99 µm) ist die in der warmen Atmosphäre dem
Planet innewohnende Eigenwärme zu erkennen.
Das Falschfarbenbild unten rechts zeigt schließlich mehrere verschiedene
Wolken- und Dunstniveaus der Jupiteratmosphäre. Die Farben spiegeln
Temperatur und Höhe der unterschiedlichen Niveaus wieder, von denen das
aufgezeichnete Licht herrührt. Hochthermale Regionen in rot deuten auf
von Photonen erzeugte hohe Temperaturen hin, die aus der unteren
Atmosphäre durch dünne Wolkenschichten nach oben entweichen.
Grün gibt die in der Troposphäre herrschende niederere Temperaturen
wieder. Blau wiedergegeben sind schließlich die kalten Zonen der oberen
Troposphäre und unteren Stratosphäre. Die polaren Regionen
erscheinen violett, weil ein aus Kleinstpartikeln bestehender Dunst aus der
Atmosphäre entweicht und Licht daran reflektiert wird, wohingegen nach
gelb tendierende Gebiete in gemäßigteren Breiten
troposphärische Wolken darstellen könnten, deren winzige Partikel
ebenfalls ein Entweichen von Dunst aus tieferliegenden Bereichen
ermöglicht. Eine Mischung aus hoch- und tieferliegenden Aerosolen ruft
die aquamarinblaue Farbe des Großen Roten Fleck unterhalb des
Äquators hervor.
P-48478 color, March 17, 1997
Jupiter's Multi-level Clouds Clouds and hazes at various altitudes within
the dynamic Jovian atmosphere are revealed by multi-color imaging taken by the
Near-Infrared Mapping Spectrometer (NIMS) onboard the Galileo spacecraft.
These images were taken during the second orbit (G2) on September 5, 1996 from
an early-morning vantage point 2.1 million kilometers (1.3 million miles)
above Jupiter. They show the planet's appearance as viewed at various
near-infrared wavelengths, with distinct differences due primarily to
variations in the altitudes and opacities of the cloud systems. The top left
and right images, taken at 1.61 microns and 2.73 microns respectively, show
relatively clear views of the deep atmosphere, with clouds down to a level
about three times the atmospheric pressure at the Earth's surface.
By contrast, the middle image in top row, taken at 2.17 microns, shows only
the highest altitude clouds and hazes. This wavelength is severely affected by
the absorption of light by hydrogen gas, the main constituent of Jupiter's
atmosphere. Therefore, only the Great Red Spot, the highest equatorial clouds,
a small feature at mid-northern latitudes, and thin, high photochemical polar
hazes can be seen. In the lower left image, at 3.01 microns, deeper clouds can
be seen dimly against gaseous ammonia and methane absorption. In the lower
middle image, at 4.99 microns, the light observed is the planet's own
indigenous heat from the deep, warm atmosphere.
The false color image (lower right) succinctly shows various cloud and haze
levels seen in the Jovian atmosphere. This image indicates the temperature and
altitude at which the light being observed is produced. Thermally-rich red
areas denote high temperatures from photons in the deep atmosphere leaking
through minimal cloud cover; green denotes cool temperatures of the
tropospheric clouds; blue denotes cold of the upper troposphere and lower
stratosphere. The polar regions appear purplish, because small-particle hazes
allow leakage and reflectivity, while yellowish regions at temperate latitudes
may indicate tropospheric clouds with small particles which also allow
leakage. A mix of high and low-altitude aerosols causes the aqua appearance of
the Great Red Spot and equatorial region.
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