Segítség amatőrcsillagászoktól
(Rovat: Amerika és az űrcsillagászat, Távoli világok kutatói - 2019.01.13 11:15.)

A NASA amatőrcsillagászok megfigyeléseit felhasználva dönti el, milyen pályán közelítse meg a Jupiter körül keringő Juno szondája a bolygó nagy vörös foltját.

A NASA Juno űrszondája immár két és fél éve kering a Jupiter körül. A szonda 53 és fél napos keringési idejű pályára állt az óriásbolygó körül, keringési magasságát később csökkenteni akarták, a manőverről azonban technikai okokból lemondtak, így változatlanul az eredeti, elnyúlt, poláris ellipszispályán keringve 53,5 naponként kerül a bolygó közelébe. A szonda nyolc tudományos méréseket végző műszere mellett fedélzetén helyet kapott a JunoCam kamera is, amelynek feladata, hogy látványos felvételeket készítsen az óriásbolygóról, elsősorban légköri jelenségeiről. (A JunoCam felvételei közül korábbi cikkeinkben többet is bemutattunk.) Kepler második törvénye értelmében a szonda az 53,5 napos keringési ideje nagy részét a bolygótól távol tölti, amikor viszont megközelíti a Jupitert, akkor nagy sebességgel száguld el mellette, mintegy 2 óra alatt elrepül az északi poláris vidéktől a déli pólusig. Amikor az egyenlítő környékén néhány ezer kilométer magasan repül el a felhőtakaró teteje fölött, sebessége körülbelül 250 ezer km/h.

A megközelítés és a kamera irányzásának előkészítése minden egyes közelrepülés előtt pontos tervezést igényel, amit a Planetary Science Institute munkatárasai végeznek Candice Hansen vezetésével. A tervezéshez folyamatosan figyelemmel kísérik a Jupiter turbulens légkörének jelenségeit, amihez felhasználják a hivatásos és amatőrcsillagászok Jupiter-megfigyeléseit. Az amatőrök megfigyeléseinek jelentőségéről Hansen a közelmúltban az Amerikai Geofizikai Társaság konferenciáján is beszámolt.

A február közepén esedékes 18. Jupiter-közelség tervezésekor figyelembe vették, hogy a konfiguráció nagyon hasonló lehet a novemberben bekövetkező 23. Jupiter-közelséggel, mert mindkét esetben kedvező lehetőség nyílik a nagy vörös folt megfigyelésére. Feltéve, hogy a vörös folt a helyén marad, amint arra egy brit amatőrcsillagász felhívta a Juno pályáját tervező szakemberek figyelmét. A 9. megközelítés idején, 2017. október 24-én a Juno megörökített a nagy vörös folt közelében egy légköri zavart. A Jupitert folyamatosan szemmel tartó amatőrök megfigyelései alapján kiderült, hogy a kavargó, sötét folt a déli tropikus zavar néven régóta ismert, de időközben eltűnt jelenség újbóli felbukkanása. A sötét folt a nagy vörös folttal azonos szélességen figyelhető meg, olyannyira, hogy időnként odébb is löki a vörös foltot. A déli tropikus zavart 1901-ben fedezte fel egy amatőrcsillagász. A vörös foltétól kissé eltérő sebességgel mozgó zavar 1939-ig nyolc alkalommal találkozott össze a vele azonos szélességen, de eltérő sebességgel mozgó vörös folttal. Akkor a sötét folt eltűnt, de azóta hétszer újra felbukkant, többek közt egyszer pontosan a Voyager–2 Jupiter melletti elrepüléséhez időzítve. Hansen elmondta, hogy az amatőrök megfigyelései különösen fontossá váltak a déli tropikus zavar megjelenése óta, mert a folyamatos megfigyelés segíti a JunoCam programjának pontos tervezését.

A déli tropikus zavar éppen elhagyta a Jupiter híres nagy vörös foltját, a találkozókor halvány narancsszínű felhőket sodort magával, amelyek a Juno felvételsorozatán követhetők. (Kép: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstadt / Sean Doran)

Mivel a déli tropikus zavar és a nagy vörös folt találkozásai megváltoztatják az utóbbi sebességét a Jupiter légkörében, ezért a kutatók kíváncsian várják, megváltozik-e a Juno február 12-i közelrepüléséig a szonda átrepülésének geometriája a vörös folthoz képest. Hansen meggyőzte a Juno projektvezetőit arról, hogy erre való tekintettel a lehető leghosszabb időn keresztül figyelhessék a vörös foltot, miközben az amatőrcsillagászok is folyamatosan adatokat szolgáltatnak a déli tropikus zavar és a vörös folt helyzetéről. A földi megfigyelések szerint a zavar 2018 februárjában hozzásimult a nagy vörös folthoz, majd a következő hat hónap során a folt déli pereme mentén örvénylett, miközben ismét lekörözte azt. A 12. közelrepülése során, tavaly áprilisban a Juno 10 fokkal keletre repült el a nagy vörös folttól, és megfigyelte, hogy a zavar felhőfoszlányokat sodor magával a nagy vörös foltból. A kutatók remélik, hogy az idén februári, vörös folt fölötti elrepüléskor újdonságokat is megtudnak a foltról.

A nagy vörös folt felé közeledő déli tropikus zavar 2018. január 26-án a Földről nézve. (Kép: Christopher Go)

A Juno már 2017. július 2-án, a 7. közelrepülésekor is elhaladt a nagy vörös folt fölött. Akkor a szonda mikrohullámú antennájával végeztek méréseket, és megállapították, hogy a Földnél 1,3-szer nagyobb átmérőjű folt a felhőtakaró tetejétől legalább 300 kilométer mélységig nyúlik. Következő közelrepülésekor a Juno műszereivel a vörös folt gravitációs terét próbálják meg feltérképezni, amiből arra következtethetnek, mekkora extra tömeg örvénylik a foltban. A mérésre a szonda által a Föld felé sugárzott rádiójelek Doppler-eltolódásának megfigyelése ad lehetőséget. A korábbi mikrohullámú mérések adatait a februári gravitációs mérés adataival kombinálva következtetni szeretnének a folt függőleges struktúrájára.

A nagy vörös folt és az azt elhagyó déli tropikus zavar a Juno felvételén. (Kép: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill)