Astronomie

Les zones bleu/noir plus foncées de cette image sont-elles à quoi ressemble l'atmosphère de Jupiter sans nuages ​​?

Les zones bleu/noir plus foncées de cette image sont-elles à quoi ressemble l'atmosphère de Jupiter sans nuages ​​?

Il s'agit d'une photo (mosaïque ?) du pôle sud de Jupiter prise par Juno (également illustrée ci-dessous). Il a beaucoup fait parler de lui, mais je n'ai rien vu, même dans l'article scientifique qui accompagnait sa sortie, qui réponde à la première question qui m'est venue à l'esprit en le voyant : est-ce une vue de l'intérieur de Jupiter ? Il me semble me souvenir d'avoir vu des images IR de Jupiter où les pôles semblent assez chauds, ce qui serait cohérent avec un "ciel clair" offrant une vue de couches plus profondes et plus chaudes. Mais à quelle profondeur peut voir dans cette image?

Edit : je suis conscient qu'il s'agit d'une image en lumière visible, et que la lumière visible ne pénètre pas la couche nuageuse de Jupiter.

Ma question est de savoir si une partie du pôle sud de Jupiter est exempte de nuages, au moins à une profondeur où l'extinction atmosphérique limite notre capacité à voir les nuages. Cette interprétation de l'image supposerait que la lumière bleue pénètre plus profondément que la lumière rouge dans l'atmosphère (nuages ​​non inclus) de Jupiter, et que c'est la raison pour laquelle certains des nuages, supposés être plus profonds, semblent bleus, tandis que certaines zones entre elles sont essentiellement noires.

Voici un exemple d'image de Jupiter en IR, qui montre les pôles comme étant relativement chauds. La troposphère de Jupiter (ou de n'importe quelle planète) est généralement plus chaude à mesure que vous vous enfoncez, de sorte que les pôles semblant plus chauds correspondent à une couverture nuageuse moindre aux pôles. [

Je suis conscient que peut-être personne, y compris l'équipe Juno, ne connaît la réponse à ma question. Certaines réponses partielles utiles incluraient une estimation de la profondeur à laquelle la lumière visible pourrait pénétrer dans l'atmosphère de Jupiter en l'absence de nuages, et si la lumière bleue pénétrerait plus profondément que le rouge.


Le commentaire de userLTK est correct, vous ne pouvez pas voir très profond du tout.

Informations sur l'image

Tout d'abord, il y a trois imageurs sur le vaisseau spatial Juno : JunoCam, UVS et JIRCAM. Vous pouvez voir une liste complète des instruments ici. JunoCam est décrit comme :

Caméra/télescope à lumière visible de l'orbiteur Juno Jupiter, une sonde spatiale de la NASA lancée vers la planète Jupiter le 5 août 2011. Il a été construit par Malin Space Science Systems. Le télescope/caméra a un champ de vision de 58 degrés avec quatre filtres (3 pour la lumière visible).

L'image que vous voyez a été prise par JunoCam et est une image visible. En fait, cette image est combinée à des images prises sur plusieurs jours et à partir de plusieurs orbites pour obtenir différents points de vue et montrer toutes les zones éclairées. Ce n'est cependant pas une mosaïque $-$ le champ de vision de 58 degrés permet à JunoCam d'imager l'intégralité de Jupiter en une seule image. Au lieu de cela, cette image est simplement la combinaison soigneusement conçue de nombreuses images différentes du pôle sud.

FWIW, UVS est un imageur dans l'ultraviolet et JIRAM est un imageur dans l'infrarouge.

A quelle profondeur voyez-vous Jupiter ?

Pas très profond du tout. Parce que l'image est dans le spectre visible, la profondeur dans Jupiter avant qu'elle ne devienne trop opaque va être très, très courte. Vous ne voyez peut-être même pas jusqu'à la "surface" de Jupiter où la pression atmosphérique est égale à 1 bar.

Soit dit en passant, JIRCAM peut voir jusqu'à environ 5-7 bars s'il a de la chance, assez pour pénétrer les couches très supérieures de l'atmosphère.

Images infrarouges des pôles

Évidemment, je ne peux pas être certain de ce que vous avez vu auparavant concernant les images infrarouges des pôles de Jupiter, mais je suppose qu'elles ont pu ressembler à l'image ci-dessous. Cette image a été prise par JIRAM


Rouge, blanc et bleu dans la photographie spatiale

L'image ci-dessus pourrait ressembler à quelque chose que de nombreux Américains verront lors d'un feu d'artifice le 4 juillet. Ils représentent une seule galaxie, nommée Southern Pinwheel Galaxy, ou Messier 83, traitée en rouge, blanc et bleu. Quelle est la signification de ces couleurs ?

Dans le cas du drapeau américain, les couleurs n'avaient à l'origine aucune signification et ont peut-être été choisies simplement pour imiter les couleurs du drapeau britannique. Ce n'est que plus tard, lorsque le pays a adopté un sceau officiel des États-Unis, que les couleurs ont reçu un sens. “Le blanc signifie pureté et innocence. Rouge, robustesse et vaillance, et Bleu&hellip signifie vigilance, persévérance et justice", a déclaré Charles Thomson, secrétaire du Congrès continental en 1782.

Ceux qui traitent des images astronomiques, qui sont presque toujours en noir et blanc dans leur forme brute, sont également confrontés à la décision d'attribuer un sens aux couleurs. Parfois, les images sont traitées avec un souci artistique et esthétique, comme dans la plupart des belles images teintées d'arc-en-ciel du télescope spatial Hubble.

Le plus souvent, la couleur est utilisée pour révéler une caractéristique particulière d'un objet astronomique, comme l'explique le site du télescope Hubble. Selon les instruments utilisés pour capturer les images, une image peut être composée de lumière visible, comme les yeux humains peuvent le voir, ou de toute variété de longueurs d'onde de lumière qui nous sont invisibles, comme l'infrarouge ou les rayons X. La pratique standard consiste à attribuer des couleurs en fonction de l'« ordre chromatique », ce qui signifie que la longueur d'onde la plus basse capturée doit recevoir une teinte bleue, la longueur d'onde moyenne une teinte verte et la longueur d'onde la plus élevée une teinte rouge.

Il existe une énorme variété d'images astronomiques, des images en noir et blanc les plus granuleuses aux plus spectaculaires et spectaculaires. Chacun d'eux a quelque chose de différent qu'il peut nous dire sur l'univers.


Les astronomes capturent de superbes nouvelles images de Jupiter

Trois images de Jupiter du télescope Frederick C. Gillett Gemini North de 8 m de l'observatoire Gemini et du télescope spatial Hubble de la NASA/ESA montrent la géante gazeuse sous trois types de lumière différents (infrarouge, visible et ultraviolet) et révèlent une multitude des caractéristiques atmosphériques telles que la Grande Tache Rouge, les super-tempêtes et les cyclones qui s'étendent sur le disque de la planète.

Cette image en lumière visible de Jupiter a été créée à partir de données capturées le 11 janvier 2017 à l'aide de la caméra à champ large de Hubble 3. Près du sommet, une longue caractéristique brune appelée "barge brune" s'étend sur 72 000 km (près de 45 000 miles) à l'est- direction ouest. La grande tache rouge se détache bien en bas à gauche, tandis que la plus petite caractéristique surnommée Red Spot Jr. (connue des scientifiques joviens sous le nom d'Oval BA) apparaît en bas à droite. Crédit image : NASA/ESA/NOIRLab/NSF/AURA/Wong et al. / de Pater et al. / M. Zamani.

Les nouvelles images de Jupiter mettent en évidence l'avantage clé de l'astronomie à plusieurs longueurs d'onde : l'observation des planètes et d'autres objets astronomiques à différentes longueurs d'onde de la lumière permet aux scientifiques de glaner des informations autrement inaccessibles.

La grande tache rouge de Jupiter est une caractéristique importante des images visibles et ultraviolettes (UV), mais elle est presque invisible aux longueurs d'onde infrarouges (IR). Les bandes de nuages ​​contrarotatives de la planète, au contraire, sont clairement visibles dans les trois vues.

L'observation de la grande tache rouge à plusieurs longueurs d'onde donne d'autres surprises : la région sombre de l'image infrarouge est plus grande que l'ovale rouge correspondant dans l'image visible.

Cette divergence est due au fait que différentes structures sont révélées par différentes longueurs d'onde. Les observations IR montrent des zones couvertes de nuages ​​​​épais, tandis que les observations visibles et UV montrent l'emplacement des chromophores - les particules qui donnent à la grande tache rouge sa teinte distinctive en absorbant le bleu et Lumière UV.

Cette vue infrarouge de Jupiter a été créée à partir de données capturées le 11 janvier 2017 avec l'imageur proche infrarouge du télescope Gemini North. Dans l'image, les zones les plus chaudes apparaissent lumineuses, y compris quatre grands points chauds qui apparaissent dans une rangée juste au nord de l'équateur. Au sud de l'équateur, la grande tache rouge de forme ovale et couverte de nuages ​​apparaît sombre. Crédit image : Observatoire Gemini / NOIRLab / NSF / AURA / Wong et al. / de Pater et al. / M. Zamani.

Le Red Spot Jr. — également connu sous le nom de Oval BA — apparaît à la fois dans les observations visibles et UV.

Cette tempête — en bas à droite de son homologue plus grande — est née de la fusion de trois tempêtes de taille similaire en 2000.

Dans l'image de longueur d'onde visible, il a un bord extérieur rouge clairement défini avec un centre blanc. Dans l'IR, cependant, Red Spot Jr. est invisible, perdu dans la plus grande bande de nuages ​​plus froids, qui apparaissent sombres dans la vue IR.

Comme la Grande Tache Rouge, cette tempête est colorée par des chromophores qui absorbent le rayonnement solaire aux longueurs d'onde UV et bleues, lui donnant une couleur rouge dans les observations visibles et un aspect sombre aux longueurs d'onde UV.

Cette image ultraviolette de Jupiter a été créée à partir de données capturées le 11 janvier 2017 à l'aide de la caméra à champ large de Hubble 3. La grande tache rouge et la tache rouge Jr. absorbent le rayonnement ultraviolet du soleil et apparaissent donc sombres dans cette vue. Crédit image : NASA/ESA/NOIRLab/NSF/AURA/Wong et al. / de Pater et al. / M. Zamani.

Juste au-dessus de Red Spot Jr. dans les observations visibles, une super-tempête jovienne apparaît sous la forme d'une bande blanche diagonale s'étendant vers le côté droit du disque de Jupiter.

Un phénomène atmosphérique qui figure en bonne place dans les longueurs d'onde IR est une traînée lumineuse dans l'hémisphère nord de Jupiter.

Cette caractéristique "un vortex cyclonique ou peut-être une série de tourbillons" s'étend sur 72 000 km (près de 45 000 miles) dans la direction est-ouest.

Aux longueurs d'onde visibles, le cyclone apparaît en brun foncé, ce qui a conduit à ce que ces types de caractéristiques soient appelés «barges brunes» dans les images du vaisseau spatial Voyager de la NASA.

Aux longueurs d'onde UV, cependant, la caractéristique est à peine visible sous une couche de brume stratosphérique, qui devient de plus en plus sombre vers le pôle nord.

De même, alignés sous la barge brune, quatre grands « points chauds » apparaissent brillants dans l'image IR mais sombres dans les vues visible et UV.

Les astronomes ont découvert de telles caractéristiques lorsqu'ils ont observé Jupiter dans les longueurs d'onde IR pour la première fois dans les années 1960.


Les télescopes et les vaisseaux spatiaux regardent profondément dans l'atmosphère de Jupiter

Les tempêtes sur Jupiter sont parmi les rafales les plus puissantes vues n'importe où dans le système solaire. Maintenant, une nouvelle étude rassemble l'observatoire Gemini à Hawaï, le télescope spatial Hubble et le vaisseau spatial Juno dans le but de comprendre ces tempêtes géantes.

Les Thunderheads sur Jupiter peuvent atteindre 65 kilomètres (40 miles) de hauteur, cinq fois plus grands que leurs cousins ​​sur Terre. Les éclairs de ces tempêtes éclatent avec trois fois plus de puissance que les superéclairs les plus massifs vus sur notre propre monde. Comme la foudre familière ici à la maison, la foudre sur Jupiter produit à la fois de la lumière visible et des ondes radio.

Une fois tous les 53 jours, le vaisseau spatial Juno en orbite autour de Jupiter plonge au-dessus de la planète. À ces altitudes, l'observatoire en orbite est témoin de sferics et de sifflets, types de signaux radio produits par la foudre sur Jupiter. Le nom sferic est l'abréviation de atmosphérique, et les siffleurs sont nommés d'après le son distinct qu'ils émettent sur les récepteurs radio. Même du côté diurne de Jupiter, ou au plus profond de ses puissants sommets nuageux, ces signaux permettent aux astronomes de détecter la foudre, même lorsqu'elle ne peut pas être vue.

Alors que Juno s'effondre, l'observatoire Gemini sur Terre et le télescope spatial Hubble en orbite s'orientent chacun vers la région. Alors que Juno sonde profondément l'atmosphère, examinant les événements dans les micro-ondes et les ondes radio à haute énergie, Gemini examine la région en lumière infrarouge et Hubble voit la même zone en lumière visible.

« Le radiomètre à micro-ondes de Juno sonde profondément l'atmosphère de la planète en détectant les ondes radio à haute fréquence qui peuvent pénétrer à travers les épaisses couches nuageuses. Les données de Hubble et Gemini peuvent nous dire à quel point les nuages ​​sont épais et à quelle profondeur nous voyons dans les nuages ​​», a expliqué Amy Simon du Goddard Space Flight Center de la NASA.

Two's Company, Three's a Cloud

Ensemble, les observations des trois observatoires suggèrent que les éruptions de foudre sur Jupiter résultent d'interactions entre trois types de nuages. Le premier d'entre eux est un nuage profond composé d'eau. Les seconds sont des colonnes d'orage gigantesques qui se forment à partir de la montée de l'air. La troisième formation est constituée de régions claires à l'extérieur des colonnes, où l'air plus sec retombe dans les profondeurs de l'atmosphère.

"La plus grande concentration d'éclairs vue par Juno provenait d'une tempête tourbillonnante appelée" cyclone filamentaire ". L'imagerie de Gemini et Hubble montre des détails dans le cyclone, révélant qu'il s'agit d'une collection tordue de grands nuages ​​​​convectifs avec des lacunes profondes offrant un aperçu des nuages ​​​​d'eau bien en dessous », rapporte NOIRLab.

Les tours convectives, avec des nuages ​​épais, sont apparentes dans les images de Hubble. Le télescope Gemini a espionné les régions claires, apercevant des nuages ​​​​d'eau profonde dans leurs profondeurs. Alors que Juno est en orbite autour de la planète, Hubble et Gemini étudient tous les deux le monde plus souvent, dans l'espoir de percer les secrets de la plus grande planète de notre système solaire.

L'équipe Gemini a utilisé une technique qu'elle appelle Lucky Imaging pour produire sa contribution à l'étude en trois missions. Cette technique est similaire à la façon dont un photographe portraitiste pourrait prendre des centaines de clichés d'un modèle, en essayant d'obtenir quelques bonnes poses. Le télescope Gemini North à Hawaï a été utilisé pour prendre un grand nombre de photographies de Jupiter. Les plus détaillées d'entre elles - enregistrées lorsque les conditions atmosphériques étaient les meilleures - ont été sélectionnées. Cela a abouti à des images presque aussi claires et détaillées que celles prises par les observatoires spatiaux, déclarent les chercheurs.

C'est un gros Jack-o-Lantern

La foudre peut être courante dans les régions filamenteuses pliées, où des tourbillons de gaz libèrent de l'énergie d'une région de la planète à une autre.

L'étude de nuages ​​​​d'eau profonde comme ceux-ci pourrait aider les astronomes à en savoir plus sur la formation de Jupiter, ainsi que de l'ensemble de notre système solaire. Les astronomes espèrent savoir combien d'eau se trouve dans l'atmosphère de Jupiter et comment la chaleur est transférée autour de la géante gazeuse.

"Ce que Jupiter détruirait, il rend d'abord fou." - Sophocle

Les magnifiques couleurs de Jupiter - y compris la grande tache rouge - sont la marque de ce qui rend la planète si belle. Mais, pourquoi ils sont là reste un mystère, malgré l'étude de plusieurs générations de vaisseaux spatiaux.

« L'ère de l'imagerie haute résolution de Jupiter aux longueurs d'onde visibles a commencé dans l'espace, avec les survols des vaisseaux spatiaux Pioneer et Voyager. Ces missions ont donné les premiers aperçus de caractéristiques discrètes telles que les panaches convectifs et les premières mesures précises des vents zonaux », rapportent les chercheurs dans Le Journal d'Astrophysique.

Les missions précédentes à Jupiter ont montré des taches sombres dans la Grande Tache Rouge, qui apparaissent, changent de forme et disparaissent avec le temps. L'une des questions auxquelles les astronomes ont tenté de répondre était de savoir si ces marques étaient des caractéristiques sombres à l'intérieur (ou au-dessus) de la tempête, ou si ces régions étaient des "trous" dans la puissante tempête, nous permettant de voir dans le vortex.

En combinant les données du trio d'observatoires, il est désormais possible de répondre à cette question. Les marques sombres sont, en fait, des trous dans le système de tempête massive.

Les régions qui semblent sombres en lumière visible sont assez lumineuses dans les images infrarouges, montrant qu'elles s'étendent dans la tempête. Là où les nuages ​​sont rares, la chaleur de l'intérieur de Jupiter est libre de s'échapper dans l'espace, sous forme de lumière infrarouge. Ce rayonnement - vu dans les données de Gemini - est bloqué par les nuages.

«C'est un peu comme une citrouille-lanterne. Vous voyez une lumière infrarouge brillante provenant de zones sans nuages, mais là où il y a des nuages, il fait vraiment sombre dans l'infrarouge », a déclaré Wong.

Alors que Juno orbite autour de Jupiter, les astronomes en apprendront davantage sur le comportement de l'atmosphère et de la météo sur cette planète géante. À certains égards, la combinaison d'observatoires agit à peu près de la même manière que l'utilisation à la fois de données satellitaires et de données de surface pour prédire le temps terrestre.

« Parce que nous avons maintenant régulièrement ces vues haute résolution à partir de quelques observatoires et longueurs d'onde différents, nous en apprenons beaucoup plus sur la météo de Jupiter. C'est notre équivalent d'un satellite météorologique. Nous pouvons enfin commencer à examiner les cycles météorologiques », déclare Simon.

L'utilisation de plusieurs instruments, chacun avec ses propres capacités, permet aux astronomes de voir des cibles à l'aide de plusieurs instruments en même temps. Cette astronomie multi-messagers montre des événements dans plusieurs longueurs d'onde de la lumière en même temps. Regarder des objets sur plusieurs fréquences du spectre électromagnétique peut également supprimer des barrières, comme des nuages ​​de gaz et de poussière, qui peuvent obscurcir certaines observations.

James Maynard est le fondateur et éditeur de The Cosmic Companion. C'est un natif de la Nouvelle-Angleterre devenu rat du désert à Tucson, où il vit avec sa charmante épouse, Nicole, et Max le chat.

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Les observations infrarouges montrent des zones couvertes de nuages ​​épais, tandis que les observations visibles et ultraviolettes montrent les emplacements des chromophores.

Ce sont les particules qui donnent à la grande tache rouge sa teinte distinctive en absorbant la lumière bleue et ultraviolette.

La grande tache rouge n'est cependant pas le seul système de tempête visible sur ces images, car le plus petit système de tempête connu sous le nom de Red Spot Jr apparaît en visible et en UV.

Cette tempête - en bas à droite de son homologue plus grande - s'est formée à partir de la fusion de trois tempêtes de taille similaire en 2000 et a un bord extérieur rouge défini en lumière visible.

Cette vue infrarouge de Jupiter a été créée à partir de données capturées le 11 janvier 2017 avec l'instrument Near-InfraRed Imager (NIRI) à Gemini North. C'est en fait une mosaïque de cadres individuels qui ont été combinés pour produire un portrait global de la planète

Dans l'infrarouge, cependant, Red Spot Jr est invisible, perdu dans la plus grande bande de nuages ​​​​plus froids, qui apparaissent sombres dans la vue infrarouge.

Comme la grande tache rouge, la tache rouge Jr est colorée par des chromophores qui absorbent le rayonnement solaire aux longueurs d'onde ultraviolettes et bleues, ce qui lui donne une couleur rouge dans les observations visibles et un aspect sombre aux longueurs d'onde ultraviolettes.

Juste au-dessus de Red Spot Jr dans les observations visibles, une super-tempête jovienne apparaît sous la forme d'une bande blanche diagonale s'étendant vers le côté droit du disque de Jupiter.

Un phénomène atmosphérique qui figure en bonne place dans les longueurs d'onde infrarouges est une traînée lumineuse dans l'hémisphère nord de Jupiter.

Cette caractéristique - un vortex cyclonique ou peut-être une série de vortex - s'étend sur près de 45 000 milles dans la direction est-ouest.

Cette image ultraviolette de Jupiter a été créée à partir de données capturées le 11 janvier 2017 à l'aide de la caméra à grand champ 3 du télescope spatial Hubble. La Grande Tache Rouge et la Tache Rouge Jr absorbent le rayonnement ultraviolet du Soleil et apparaissent donc sombres dans cette vue

Aux longueurs d'onde visibles, le cyclone apparaît en brun foncé, ce qui a conduit à ce que ces types de caractéristiques soient appelés «barges brunes» dans les images du vaisseau spatial Voyager de la NASA.

Aux longueurs d'onde ultraviolettes, cependant, la caractéristique est à peine visible sous une couche de brume stratosphérique, qui devient de plus en plus sombre vers le pôle nord.

De même, alignés sous la barge brune, quatre grands « points chauds » apparaissent brillants dans l'image infrarouge mais sombres dans les vues visible et ultraviolette.

Les astronomes ont découvert de telles caractéristiques lorsqu'ils ont observé Jupiter dans les longueurs d'onde infrarouges pour la première fois dans les années 1960.

En plus de fournir une belle visite panoramique de Jupiter, ces observations fournissent des informations sur l'atmosphère de la planète, chaque longueur d'onde sondant différentes couches de particules de nuages ​​et de brume.

QU'EST-CE QUI CAUSE LES BANDES CARACTERISTIQUES DE JUPITER ?

Les experts ont étudié des preuves récentes recueillies auprès du vaisseau spatial Juno de la Nasa pour révéler la raison pour laquelle les gaz forment des bandes sur Jupiter.

Les nuages ​​d'ammoniac dans l'atmosphère extérieure de Jupiter sont entraînés par des courants-jets pour former les bandes colorées enrégimentées de Jupiter.

Les courants-jets de Jupiter atteignent une profondeur de 1 800 miles (3 000 km) sous les nuages ​​de Jupiter, qui sont des nuances de blanc, rouge, orange, marron et jaune.

Le gaz à l'intérieur de Jupiter est magnétisé, ce qui, selon les chercheurs, explique pourquoi les courants-jets vont aussi profonds qu'ils le font mais ne vont pas plus loin.

Il n'y a pas non plus de continents et de montagnes sous l'atmosphère de Jupiter pour obstruer la trajectoire du courant-jet.

Cela rend les courants-jets sur Jupiter plus simples que ceux sur Terre et provoquent moins de turbulences dans la haute atmosphère.


Un regard étonnant sur les incroyables tempêtes de Jupiter à l'aide d'observations au sol et dans l'espace

Cette image montrant l'intégralité du disque de Jupiter en lumière infrarouge a été compilée à partir d'une mosaïque de neuf points distincts observés par l'observatoire international Gemini, un programme du NOIRLab de la NSF le 29 mai 2019. À partir d'un ensemble de « images chanceuses » de 38 expositions prises à chaque pointage, l'équipe de recherche a sélectionné les 10 % les plus nets, en les combinant pour imager un neuvième du disque de Jupiter. Des piles d'expositions aux neuf points ont ensuite été combinées pour donner une vue claire et globale de la planète. Même s'il ne faut que quelques secondes à Gemini pour créer chaque image d'un ensemble d'images chanceux, terminer les 38 expositions d'un ensemble peut prendre quelques minutes, assez longtemps pour que les fonctionnalités pivotent sensiblement sur le disque. Afin de comparer et de combiner les images, elles sont d'abord mappées à leur latitude et longitude réelles sur Jupiter, en utilisant le limbe ou le bord du disque comme référence. Une fois les mosaïques compilées sur un disque complet, les images finales sont parmi les vues infrarouges de Jupiter à la plus haute résolution jamais prises depuis le sol. Crédit : International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, M.H. Wong (UC Berkeley) et l'équipe Remerciements : Mahdi Zamani

Hubble et Gemini observent de loin, capturant des vues globales haute résolution de Jupiter qui sont essentielles pour interpréter les observations rapprochées de Juno sur la planète.

Avec des orages qui culminent à quarante milles de haut et s'étendent sur la moitié de la largeur d'un continent, des vents de force ouragan dans d'énormes tempêtes qui font rage pendant des siècles et des éclairs trois fois plus puissants que les super-éclairs les plus puissants de la Terre, Jupiter, le roi des planètes, a prouvé lui-même un homonyme plus que digne du dieu romain suprême du ciel et du tonnerre.

Malgré plus de 400 ans d'observations scientifiques, de nombreux détails sur l'atmosphère turbulente et en constante évolution de la géante gazeuse sont restés insaisissables. Aujourd'hui, grâce au travail d'équipe du télescope spatial Hubble, de l'observatoire Gemini et du vaisseau spatial Juno, les scientifiques sont en mesure de sonder en profondeur les systèmes orageux, d'étudier les sources d'éclairs, de cartographier les tourbillons cycloniques et de démêler la nature des caractéristiques énigmatiques dans Grande tache rouge.

Cette collaboration unique permet aux chercheurs de surveiller la météo de Jupiter et d'estimer la quantité d'eau dans l'atmosphère, donnant un aperçu du fonctionnement de Jupiter aujourd'hui ainsi que de la façon dont elle et les autres planètes de notre système solaire ont formé plus de quatre et un -il y a un demi-milliard d'années.

Le télescope spatial Hubble de la NASA et l'observatoire au sol Gemini à Hawaï se sont associés au vaisseau spatial Juno pour sonder les tempêtes les plus puissantes du système solaire, qui se déroulent à plus de 500 millions de kilomètres sur la planète géante Jupiter.

Une équipe de chercheurs dirigée par Michael Wong à l'Université de Californie, Berkeley, et comprenant Amy Simon du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et Imke de Pater également de l'UC Berkeley, combinent des observations multi-longueurs d'onde de Hubble et Gemini. avec des vues rapprochées de l'orbite de Juno sur la planète monstre, obtenant de nouvelles informations sur les conditions météorologiques turbulentes de ce monde lointain.

"Nous voulons savoir comment fonctionne l'atmosphère de Jupiter", a déclaré Wong. C'est là que le travail d'équipe de Juno, Hubble et Gemini entre en jeu.

Radio ‘Light Show’

Les orages constants de Jupiter sont gigantesques par rapport à ceux de la Terre, avec des orages atteignant 40 milles de la base au sommet - cinq fois plus grands que les orages typiques sur Terre - et des éclairs puissants jusqu'à trois fois plus énergiques que les plus gros superbolts de la Terre .”

Comme la foudre sur Terre, les éclairs de Jupiter agissent comme des émetteurs radio, envoyant des ondes radio ainsi que de la lumière visible lorsqu'ils traversent le ciel.

Tous les 53 jours, Juno survole les systèmes orageux en détectant des signaux radio appelés « sferics » et « , qui peuvent ensuite être utilisés pour cartographier la foudre même du côté jour de la planète ou des nuages ​​​​profonds les flashs ne sont pas visibles autrement.

Ce graphique montre les observations et les interprétations des structures nuageuses et de la circulation atmosphérique sur Jupiter depuis le vaisseau spatial Juno, le télescope spatial Hubble et l'observatoire Gemini. En combinant les données Juno, Hubble et Gemini, les chercheurs sont capables de voir que les éclairs sont regroupés dans des régions turbulentes où se trouvent des nuages ​​​​d'eau profonde et où l'air humide s'élève pour former de hautes tours convectives similaires aux cumulonimbus (têtes de tonnerre) sur Terre. L'illustration du bas des éclairs, des tours convectives, des nuages ​​​​d'eau profonde et des clairières dans l'atmosphère de Jupiter est basée sur les données de Juno, Hubble et Gemini, et correspond au transect (ligne blanche inclinée) indiqué sur les détails de la carte Hubble et Gemini. La combinaison d'observations peut être utilisée pour cartographier la structure des nuages ​​en trois dimensions et déduire les détails de la circulation atmosphérique. Des nuages ​​épais et imposants se forment là où l'air humide monte (upwelling et convection active). Des clairières se forment là où l'air plus sec descend (downwelling). Les nuages ​​montrés s'élèvent cinq fois plus haut que des tours convectives similaires dans l'atmosphère relativement peu profonde de la Terre. La région illustrée couvre une étendue horizontale supérieure d'un tiers à celle des États-Unis continentaux. Crédit : NASA, ESA, M.H. Wong (UC Berkeley), A. James et M.W. Carruthers (STScI) et S. Brown (JPL)

Coïncidant avec chaque passage, Hubble et Gemini observent de loin, capturant des vues globales haute résolution de la planète qui sont essentielles pour interpréter les observations rapprochées de Juno. Le radiomètre à micro-ondes de Juno sonde les profondeurs de l'atmosphère de la planète en détectant les ondes radio à haute fréquence qui peuvent pénétrer à travers les épaisses couches nuageuses. Les données de Hubble et Gemini peuvent nous dire à quel point les nuages ​​sont épais et à quelle profondeur nous voyons dans les nuages ​​», a expliqué Simon.

En cartographiant les éclairs détectés par Juno sur des images optiques capturées de la planète par Hubble et des images infrarouges thermiques capturées en même temps par Gemini, l'équipe de recherche a pu montrer que les éclairs sont associés à une combinaison à trois voies de structures nuageuses. : nuages ​​profonds faits d'eau, grandes tours convectives causées par la remontée d'air humide — essentiellement des orages joviens — et des régions claires vraisemblablement causées par la descente d'air plus sec à l'extérieur des tours convectives.

Les données de Hubble montrent la hauteur des nuages ​​épais dans les tours convectives, ainsi que la profondeur des nuages ​​d'eau profonde. Les données Gemini révèlent clairement les éclaircies dans les nuages ​​​​de haut niveau où il est possible d'avoir un aperçu des nuages ​​​​d'eau profonde.

Wong pense que la foudre est courante dans un type de zone turbulente connue sous le nom de régions filamenteuses pliées, ce qui suggère qu'une convection humide s'y produit. "Ces tourbillons cycloniques pourraient être des cheminées d'énergie interne, aidant à libérer l'énergie interne par convection", a-t-il déclaré. "Cela n'arrive pas partout, mais quelque chose dans ces cyclones semble faciliter la convection."

La capacité de corréler la foudre avec les nuages ​​​​d'eau profonde donne également aux chercheurs un autre outil pour estimer la quantité d'eau dans l'atmosphère de Jupiter, ce qui est important pour comprendre comment Jupiter et les autres géantes de gaz et de glace se sont formés, et donc comment le système solaire en tant que ensemble formé.

Bien que beaucoup de choses aient été glanées sur Jupiter lors de missions spatiales précédentes, de nombreux détails - y compris la quantité d'eau dans l'atmosphère profonde, exactement comment la chaleur s'écoule de l'intérieur et ce qui cause certaines couleurs et motifs dans les nuages ​​- restent un mystère. Le résultat combiné donne un aperçu de la dynamique et de la structure tridimensionnelle de l'atmosphère.

Voir une tache rouge ‘Jack-O-Lantern’

Avec Hubble et Gemini observant Jupiter plus fréquemment pendant la mission Juno, les scientifiques sont également en mesure d'étudier les changements à court terme et les caractéristiques de courte durée comme celles de la Grande Tache Rouge.

Des images de Juno ainsi que des missions précédentes sur Jupiter ont révélé des caractéristiques sombres dans la Grande Tache Rouge qui apparaissent, disparaissent et changent de forme au fil du temps. Il n'était pas clair à partir des images individuelles si celles-ci sont causées par un mystérieux matériau de couleur sombre dans la couche de nuages ​​​​élevés, ou s'il s'agit plutôt de trous dans les nuages ​​​​élevés – des fenêtres dans une couche plus profonde et plus sombre en dessous.

Maintenant, avec la possibilité de comparer les images en lumière visible de Hubble avec les images infrarouges thermiques de Gemini capturées à quelques heures d'intervalle, il est possible de répondre à la question. Les régions sombres en lumière visible sont très lumineuses en infrarouge, ce qui indique qu'il s'agit en fait de trous dans la couche nuageuse. Dans les régions sans nuages, la chaleur de l'intérieur de Jupiter qui est émise sous forme de lumière infrarouge - sinon bloquée par des nuages ​​de haut niveau - est libre de s'échapper dans l'espace et apparaît donc brillante dans les images Gemini.

"C'est un peu comme une citrouille-lanterne", a déclaré Wong. « Vous voyez une lumière infrarouge brillante provenant de zones sans nuages, mais là où il y a des nuages, il fait vraiment sombre dans l'infrarouge.

Crédit : NASA, ESA et M.H. Wong (UC Berkeley) et son équipe

Les images ci-dessus de la grande tache rouge de Jupiter ont été réalisées à l'aide de données collectées par le télescope spatial Hubble et l'observatoire Gemini le 1er avril 2018. En combinant les observations capturées presque en même temps à partir des deux observatoires différents, les astronomes ont pu déterminer que les éléments sombres de la Grande Tache Rouge sont des trous dans les nuages ​​plutôt que des masses de matière sombre.

En haut à gauche (vue large) et en bas à gauche (détail): L'image de Hubble de la lumière du soleil (longueurs d'onde visibles) se reflétant sur les nuages ​​dans l'atmosphère de Jupiter montre des caractéristiques sombres dans la Grande Tache Rouge.

En haut à droite: Une image infrarouge thermique de la même zone de Gemini montre la chaleur émise sous forme d'énergie infrarouge. Les nuages ​​​​superposés froids apparaissent comme des régions sombres, mais les éclaircies dans les nuages ​​permettent aux émissions infrarouges lumineuses de s'échapper des couches plus chaudes en dessous.

Milieu inférieur: Une image ultraviolette de Hubble montre la lumière du soleil dispersée par les brumes au-dessus de la Grande Tache Rouge. La grande tache rouge apparaît rouge en lumière visible car ces brumes absorbent les longueurs d'onde bleues. Les données de Hubble montrent que les brumes continuent d'être absorbées même à des longueurs d'onde ultraviolettes plus courtes.

En bas à droite: Un composite multi-longueurs d'onde des données de Hubble et Gemini montre la lumière visible en bleu et l'infrarouge thermique en rouge. The combined observations show that areas that are bright in infrared are clearings or places where there is less cloud cover blocking heat from the interior.

The Hubble and Gemini observations were made to provide a wide-view context for Juno’s 12th pass (Perijove 12).

Hubble and Gemini as Jovian Weather Trackers

The regular imaging of Jupiter by Hubble and Gemini in support of the Juno mission is proving valuable in studies of many other weather phenomena as well, including changes in wind patterns, characteristics of atmospheric waves and the circulation of various gases in the atmosphere.

Hubble and Gemini can monitor the planet as a whole, providing real-time base maps in multiple wavelengths for reference for Juno’s measurements in the same way that Earth-observing weather satellites provide context for NOAA’s high-flying Hurricane Hunters.

“Because we now routinely have these high-resolution views from a couple of different observatories and wavelengths, we are learning so much more about Jupiter’s weather,” explained Simon. “This is our equivalent of a weather satellite. We can finally start looking at weather cycles.”

Because the Hubble and Gemini observations are so important for interpreting Juno data, Wong and his colleagues Simon and de Pater are making all of the processed data easily accessible to other researchers through the Mikulski Archives for Space Telescopes (MAST) at the Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland.

“What’s important is that we’ve managed to collect this huge data set that supports the Juno mission. There are so many applications of the data set that we may not even anticipate. So, we’re going to enable other people to do science without that barrier of having to figure out on their own how to process the data,” Wong said.

The results were published in April 2020 in The Astrophysical Journal Supplement Series.

Reference: “High-resolution UV/Optical/IR Imaging of Jupiter in 2016–2019” by Michael H. Wong, Amy A. Simon, Joshua W. Tollefson, Imke de Pater, Megan N. Barnett, Andrew I. Hsu, Andrew W. Stephens, Glenn S. Orton, Scott W. Fleming, Charles Goullaud, William Januszewski, Anthony Roman, Gordon L. Bjoraker, Sushil K. Atreya, Alberto Adriani and Leigh N. Fletcher, 1 April 2020, The Astrophysical Journal Supplement Series.
DOI: 10.3847/1538-4365/ab775f


Stunning new images of Jupiter reveal atmosphere details in different light (video)

Watch Jupiter's famous superstorm disappear in infrared images from NOIRLab.

Newly processed images captured by the Hubble Space Telescope and the Gemini North observatory in Hawaii reveal details of the turbulent atmosphere of Jupiter in different wavelengths, helping scientists to figure out what drives the formation of the gas giant's massive storms.

Scientists have processed the images — captured in infrared, visible and ultraviolet wavelengths — to allow interactive side-by-side comparison of the different views of the clouds above the gas giant.

The changing appearance of the planet in different wavelengths allows astronomers to gain new insights into the behavior of Jupiter's atmosphere. Strangely, the Great Red Spot, the giant superstorm that persists south of Jupiter's equator, is very obvious in the visible and ultraviolet light wavelengths but almost blends into the background the infrared.

Jupiter in visible light as captured by the Hubble Space Telescope.

Jupiter in infrared light

The comparison between the three types of wavelengths also reveals that the dark region representing the Great Red Spot in the infrared image is larger than the corresponding red oval in the visible image. The discrepancy is caused by the fact that each of the imaging techniques captures different properties of the planet's atmosphere, according to a statement by the U.S. National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory (NOIRLab), which released the images on Tuesday (May 11).

While the infrared observations show areas covered with thick clouds, the visible and ultraviolet images highlight locations of the so-called chromophores, which are molecules that absorb blue and ultraviolet light, thus giving the spot its characteristic red color.

On the other hand, Jupiter's counter-rotating bands of clouds are clearly visible in all three views.

The images were captured simultaneously on Jan. 11, 2017. The ultraviolet and visible views were taken by the Wide Field Camera 3 on the Hubble Space Telescope, while the infrared photo was captured by the Near-Infrared Imager (NIRI) instrument at Gemini North in Hawaii.

In addition to the Great Red Spot, the Hubble images also reveal the smaller Red Spot Jr, which formed in 2000 when three similar-sized storms merged southwest of the larger superstorm. Just like the Great Red Spot, the "Junior" is barely visible in the infrared wavelength, disappearing into the larger band of cooler clouds.

Unlike the red spots, a cyclonic vortex can be seen prominently in the infrared image, spreading from east to west. This nearly 45,000-miles-long (72,000 kilometers) series of vortices, appears like a bright streak in the northern hemisphere of the planet.

At visible wavelengths the cyclone appears dark brown, leading to these types of features being called brown barges in images from NASA's Voyager spacecraft, which flew past the gas giant in 1979. At ultraviolet wavelengths, however, the feature is barely visible underneath a layer of stratospheric haze, which becomes increasingly dark toward the north pole.

Scientist Mike Wong, of the University of California, has further compared the images with radio signals detected by NASA's Juno spacecraft currently studying the planet. Those radio signals denote lightning in Jupiter's atmosphere. By combining the three types of images with the lightning data, Wong and his team were able to probe various layers of the cloud structure to gain a better understanding of the formation processes behind Jupiter's massive storms.

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Hubble captures blistering pitch-black planet

This artist’s impression shows the exoplanet WASP-12b — an alien world as black as fresh asphalt, orbiting a star like our Sun. Scientists were able to measure its albedo: the amount of light the planet reflects. The results showed that the planet is extremely dark at optical wavelengths. Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Astronomers have discovered that the well-studied exoplanet WASP-12b reflects almost no light, making it appear essentially pitch black. This discovery sheds new light on the atmospheric composition of the planet and also refutes previous hypotheses about WASP-12b's atmosphere. The results are also in stark contrast to observations of another similarly sized exoplanet.

Using the Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) on the NASA/ESA Hubble Space Telescope, an international team led by astronomers at McGill University, Canada, and the University of Exeter, UK, have measured how much light the exoplanet WASP-12b reflects—its albedo—in order to learn more about the composition of its atmosphere.

The results were surprising, explains lead author Taylor Bell, a Master's student in astronomy at McGill University who is affiliated with the Institute for Research on Exoplanets: "The measured albedo of WASP-12b is 0.064 at most. This is an extremely low value, making the planet darker than fresh asphalt!" This makes WASP-12b two times less reflective than our Moon which has an albedo of 0.12. Bell adds: "The low albedo shows we still have a lot to learn about WASP-12b and other similar exoplanets."

WASP-12b orbits the Sun-like star WASP-12A, about 1400 light-years away, and since its discovery in 2008 it has become one of the best studied exoplanets. With a radius almost twice that of Jupiter and a year of just over one Earth day, WASP-12b is categorised as a hot Jupiter. Because it is so close to its parent star, the gravitational pull of the star has stretched WASP-12b into an egg shape and raised the surface temperature of its daylight side to 2600 degrees Celsius.

The high temperature is also the most likely explanation for WASP-12b's low albedo. "There are other hot Jupiters that have been found to be remarkably black, but they are much cooler than WASP-12b. For those planets, it is suggested that things like clouds and alkali metals are the reason for the absorption of light, but those don't work for WASP-12b because it is so incredibly hot," explains Bell.

The daylight side of WASP-12b is so hot that clouds cannot form and alkali metals are ionised. It is even hot enough to break up hydrogen molecules into atomic hydrogen which causes the atmosphere to act more like the atmosphere of a low-mass star than like a planetary atmosphere. This leads to the low albedo of the exoplanet.

To measure the albedo of WASP-12b the scientists observed the exoplanet in October 2016 during an eclipse, when the planet was near full phase and passed behind its host star for a time. This is the best method to determine the albedo of an exoplanet, as it involves directly measuring the amount of light being reflected. However, this technique requires a precision ten times greater than traditional transit observations. Using Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph the scientists were able to measure the albedo of WASP-12b at several different wavelengths.

"After we measured the albedo we compared it to spectral models of previously suggested atmospheric models of WASP-12b", explains Nikolay Nikolov (University of Exeter, UK), co-author of the study. "We found that the data match neither of the two currently proposed models.". The new data indicate that the WASP-12b atmosphere is composed of atomic hydrogen and helium.

WASP-12b is only the second planet to have spectrally resolved albedo measurements, the first being HD 189733b, another hot Jupiter. The data gathered by Bell and his team allowed them to determine whether the planet reflects more light towards the blue or the red end of the spectrum. While the results for HD 189733b suggest that the exoplanet has a deep blue colour, WASP-12b, on the other hand, is not reflecting light at any wavelength. WASP-12b does, however, emit light because of its high temperature, giving it a red hue similar to a hot glowing metal.

"The fact that the first two exoplanets with measured spectral albedo exhibit significant differences demonstrates the importance of these types of spectral observations and highlights the great diversity among hot Jupiters," concludes Bell.

The results will appear online Sept. 14 in The Lettres de revues astrophysiques.


Scientists Share One Of The Highest-Resolution Photos Of Jupiter Taken From Earth

Giedrė Vaičiulaitytė
Community member

With the COVID-19 pandemic and its many scares, life on Earth can be overwhelming to many of us. That&rsquos why it can be refreshing to look somewhere else and the Gemini Observatory recently released something truly exciting to look at&mdasha fascinating picture of Jupiter that is one of the highest-resolution images of the planet taken on Earth.

The scientists behind the Gemini North telescope released the stunning image in their blog post on May 7, 2020. They used a technique called &ldquolucky imaging&rdquo and collected thousands of snapshots of Jupiter through the years that they finally merged into a single composite. The sharp details of the planet&rsquos surface are the result of a tedious work process that involved sifting through thousands of photos to find the sharpest ones.

The image shows the entire disk of Jupiter in infrared light

The scientists of the observatory provided some additional (and pretty interesting) details on the process:

&ldquoResearchers using a technique known as &lsquolucky imaging&rsquo with the Gemini North telescope on Hawaii&rsquos Mauna Kea have collected some of the highest-resolution images of Jupiter ever obtained from the ground. These images are part of a multi-year joint observing program with the Hubble Space Telescope in support of NASA&rsquos Juno mission. The Gemini images, when combined with the Hubble and Juno observations, reveal that lightning strikes, and some of the largest storm systems that create them, are formed in and around large convective cells over deep clouds of water ice and liquid. The new observations also confirm that dark spots in the famous Great Red Spot are actually gaps in the cloud cover and not due to cloud color variations.&rdquo

So not only did their hard work result in such a stunning photo, it also revealed some interesting information about Jupiter and its clouds.

You can compare Gemini&rsquos image of Jupiter with the NASA Hubble Space Telescope&rsquos

The above photo is what most of us imagine when someone mentions Jupiter and we have this image thanks to the Hubble Space Telescope. Pretty colorful, right? So, you might be asking why the Gemini photo looks like a lava pancake? Well, the Gemini Jupiter photo is in infrared light!

&ldquoFrom a lucky imaging set of 38 exposures taken at each pointing, the research team selected the sharpest 10%, combining them to image one ninth of Jupiter&rsquos disk. Stacks of exposures at the nine pointings were then combined to make one clear, global view of the planet. Even though it only takes a few seconds for Gemini to create each image in a lucky imaging set, completing all 38 exposures in a set can take minutes&mdashlong enough for features to rotate noticeably across the disk. In order to compare and combine the images, they are first mapped to their actual latitude and longitude on Jupiter, using the limb, or edge of the disk, as a reference. Once the mosaics are compiled into a full disk, the final images are some of the highest-resolution infrared views of Jupiter ever taken from the ground.&rdquo

The comparison of sharp and unsharp pictures from the lucky imaging process

&ldquoBecause the telescope must observe through the Earth&rsquos atmosphere, any disturbances in the air such as wind or temperature changes will distort and blur the image (left). This greatly limits the resolution the telescope can achieve on a target when only one image is taken. However, during a single night of lucky imaging observations, the telescope takes hundreds of exposures of the target. Some will be blurred, but many exposures will be taken when the view to space is still and clear of disturbances (right). In these lucky images, much smaller, more complex details on Jupiter are revealed. The research team finds the sharpest of these exposures, and compiles them into a mosaic of the whole disk.&rdquo

These images of Jupiter&rsquos Great Red Spot were made using data collected by the Hubble Space Telescope and the international Gemini Observatory

&ldquoBy combining observations captured at almost the same time from the two different observatories, astronomers were able to determine that dark features on the Great Red Spot are holes in the clouds rather than masses of dark material. Upper left (wide view) and lower left (detail): The Hubble image of sunlight (visible wavelengths) reflecting off clouds in Jupiter&rsquos atmosphere shows dark features within the Great Red Spot. Upper right: A thermal infrared image of the same area from Gemini shows heat energy emitted as infrared light. Cool overlying clouds appear as dark regions, but clearings in the clouds allow bright infrared emission to escape from warmer layers below. Lower middle: An ultraviolet image from Hubble shows sunlight scattered back from the haze over the Great Red Spot. The Great Red Spot appears red in visible light because the haze absorbs blue wavelengths. The Hubble data show that the haze continues to absorb even at shorter ultraviolet wavelengths. Lower right: A multiwavelength composite of Hubble and Gemini data shows visible light in blue and thermal infrared in red. The combined observations show that areas that are bright in infrared are clearings or places where there is less cloud cover blocking heat from the interior.&rdquo

This illustration shows Jupiter&rsquos cloud structure and what data is collected

&ldquoThis illustration of lightning, convective towers (thunderheads), deep water clouds, and clearings in Jupiter&rsquos atmosphere is based on data collected by the Juno spacecraft, the Hubble Space Telescope, and the international Gemini Observatory, a program of NSF&rsquos NOIRLab. Juno detects radio signals generated by lightning discharges. Because radio waves can pass through all of Jupiter&rsquos cloud layers, Juno is able to detect lightning in deep clouds as well as lightning on the day side of the planet. Hubble detects sunlight that has reflected off clouds in Jupiter&rsquos atmosphere. Different wavelengths penetrate to different depths in the clouds, giving researchers the ability to determine the relative heights of cloud tops. Gemini maps the thickness of cool clouds that block thermal infrared light from warmer atmospheric layers below the clouds. Thick clouds appear dark in the infrared maps, while clearings appear bright. The combination of observations can be used to map the cloud structure in three dimensions and infer details of atmospheric circulation. Thick, towering clouds form where moist air rises (upwelling and active convection). Clearings form where drier air sinks (downwelling). The clouds shown rise five times higher than similar convective towers in Earth&rsquos relatively shallow atmosphere. The region illustrated covers a horizontal span one third greater than that of the continental United States.&rdquo


Acknowledgments

Levin, Orton, Sinclair, and Tabataba-Vakili were supported by funds from NASA distributed to the Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology. Bolton and Hansen were supported by funds from NASA to the Southwest Research Institute and to the Planetary Science Institute, respectively. Brueshaber was supported by Western Michigan University's Dissertation Completion Fellowship. Ravine and Caplinger were supported by funds from NASA to Malin Space Science Systems. Fletcher is a Juno Participating Scientist supported by a Royal Society Research Fellowship and European Research Council Consolidator Grant (under the European Union's Horizon 2020 research and innovation program, grant agreement No. 723890) at the University of Leicester. Wong was supported by NASA's Juno Participating Scientist program a part of his contribution was based on observations from program GO-14661, made with the NASA/ESA Hubble Space Telescope, obtained at STScI, which is operated by AURA under NASA contract NAS5-26555. Nicholson was supported by NASA funds to the Jet Propulsion Laboratory as a participant in Caltech's Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) program at JPL. Thepenier and Anthony were participants in JPL's Student Independent Research Internship (SIRI) program. We thank Agustin Sánchez-Lavega and an anonymous reviewer for valuable comments that improved this article. All the images used in this study are available for direct download from the Planetary Data System at https://pds-imaging.jpl.nasa.gov/volumes/juno.html, in the data sets JNOJNC_0001 through JNOJNC_0011. The wind-field data shown in Figure 6 can be accessed via Wong ( 2020 ), which also provides a reference to the global map shown in this figure. The map can also be referenced directly via Wong ( 2017 ). The values of the measurements shown in Figures 16 and 17 are displayed in a table in Section SI2 of the supporting information, and they can be accessed via Orton ( 2020 ). We note that preliminary results, including a version of Figure 11, were included in a NASA press release: https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7264.

Supporting Information S1

Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.