Met gigantische stormen, krachtige winden, aurora's en extreme temperatuur- en drukomstandigheden is er bij Jupiter heel wat aan de hand. NASA's James Webb-ruimtetelescoop heeft nieuwe beelden van de planeet gemaakt. Webb's Jupiter-waarnemingen zullen wetenschappers nog meer aanwijzingen geven over het innerlijke leven van Jupiter.
"We hadden niet echt verwacht dat het zo goed zou zijn, om eerlijk te zijn," zei planetair astronome Imke de Pater, emeritus hoogleraar aan de Universiteit van Californië, Berkeley. De Pater leidde de waarnemingen van Jupiter met Thierry Fouchet, een professor aan het Observatorium van Parijs, als onderdeel van een internationale samenwerking voor Webb's Early Release Science programma. Webb zelf is een internationale missie onder leiding van de NASA met zijn partners ESA (European Space Agency) en CSA (Canadian Space Agency). "Het is echt opmerkelijk dat we details van Jupiter samen met zijn ringen, kleine satellieten en zelfs melkwegstelsels in één beeld kunnen zien," zei ze.
De twee beelden zijn afkomstig van de Nabij-Infrarood Camera (NIRCam) van het observatorium, die drie gespecialiseerde infraroodfilters heeft die details van de planeet laten zien. Aangezien infrarood licht onzichtbaar is voor het menselijk oog, is het licht in kaart gebracht op het zichtbare spectrum. Over het algemeen worden de langste golflengten roder weergegeven en de kortste als meer blauw. Wetenschappers hebben samengewerkt met burgerwetenschapper Judy Schmidt om de Webb-gegevens in beelden om te zetten.
In het afzonderlijke beeld van Jupiter, gemaakt uit een compositie van verschillende beelden van Webb, strekt het poollicht zich uit tot grote hoogten boven zowel de noord- als de zuidpool van Jupiter. De aurora's schijnen in een filter dat is afgestemd op rodere kleuren, waardoor ook licht dat wordt weerkaatst door lagere wolken en hogere nevels wordt benadrukt. Een ander filter, dat op geel en groen is afgestemd, laat nevels zien die rond de noordelijke en zuidelijke polen wervelen. Een derde filter, dat op blauw is afgestemd, laat licht zien dat door een diepere hoofdwolk wordt weerkaatst.
De Grote Rode Vlek, een beroemde storm die zo groot is dat hij de aarde zou kunnen verzwelgen, lijkt in deze beelden wit, net als andere wolken, omdat ze veel zonlicht weerkaatsen.
"De helderheid hier duidt op grote hoogte - dus de Grote Rode Vlek heeft nevels op grote hoogte, net als de equatoriale regio," zei Heidi Hammel, Webb interdisciplinair wetenschapper voor zonnestelselwaarnemingen en vice-president voor wetenschap bij AURA. "De talrijke heldere witte 'vlekken' en 'strepen' zijn waarschijnlijk wolkentoppen op zeer grote hoogte van gecondenseerde convectieve stormen." Daarentegen hebben de donkere linten ten noorden van het evenaarsgebied weinig bewolking.
Foto: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing by Ricardo Hueso (UPV/EHU) and Judy Schmidt.
In een breedbeeldopname ziet Webb Jupiter met zijn zwakke ringen, die een miljoen keer zwakker zijn dan de planeet, en twee kleine manen, Amalthea en Adrastea genaamd. De vage vlekken in de onderste achtergrond zijn waarschijnlijk sterrenstelsels die dit Joviaanse beeld "belemmeren".
"Dit ene beeld vat de wetenschap van ons Jupiter-systeemprogramma samen, dat de dynamica en chemie van Jupiter zelf, zijn ringen en zijn satellietsysteem bestudeert," zei Fouchet. Onderzoekers zijn al begonnen met het analyseren van Webb-gegevens om nieuwe wetenschappelijke resultaten te krijgen over de grootste planeet van ons zonnestelsel.
Gegevens van telescopen als Webb komen niet netjes verpakt op aarde aan. In plaats daarvan bevatten ze informatie over de helderheid van het licht op de detectoren van Webb. Deze informatie komt als ruwe gegevens aan bij het Space Telescope Science Institute (STScI), het centrum voor de missie en de wetenschappelijke werkzaamheden van Webb. STScI verwerkt de gegevens tot gekalibreerde bestanden voor wetenschappelijke analyse en levert ze aan het Mikulski Archief voor Ruimtetelescopen voor verspreiding. Wetenschappers vertalen die informatie in de loop van hun onderzoek in beelden zoals deze (hier is een podcast daarover). Terwijl een team bij STScI formeel Webb-beelden verwerkt voor officiële vrijgave, duiken niet-professionele astronomen, ook wel burgerwetenschappers genoemd, vaak in het openbare data-archief om beelden op te halen en te verwerken.
Judy Schmidt uit Modesto, Californië, die al heel lang beelden verwerkt in de gemeenschap van burgerwetenschappers, heeft deze nieuwe beelden van Jupiter verwerkt. Voor het beeld met de kleine satellieten werkte ze samen met Ricardo Hueso, een mede-onderzoeker van deze waarnemingen, die atmosferen van planeten bestudeert aan de Universiteit van Baskenland in Spanje.
Schmidt heeft geen formele achtergrond in astronomie. Maar 10 jaar geleden wakkerde een ESA-wedstrijd haar onverzadigbare passie voor beeldverwerking aan. De wedstrijd "Hubble's Hidden Treasures" nodigde het publiek uit om nieuwe juweeltjes te vinden in de Hubble-gegevens. Uit bijna 3.000 inzendingen behaalde Schmidt de derde plaats met een foto van een pasgeboren ster.
Sinds de ESA-wedstrijd werkt ze als hobby aan Hubble- en andere telescoopgegevens. "Iets ervan is me bijgebleven, en ik kan er niet mee stoppen," zei ze. "Ik kan er elke dag uren en uren aan besteden."
Haar liefde voor astronomische beelden leidde haar naar het verwerken van beelden van nevels, bolvormige sterrenhopen, stellaire kraamkamers, en meer spectaculaire kosmische objecten. Haar leidende filosofie is: "Ik probeer het er natuurlijk uit te laten zien, ook al komt het niet in de buurt van wat je oog kan zien." Deze beelden hebben de aandacht getrokken van professionele wetenschappers, waaronder Hammel, die eerder met Schmidt samenwerkte aan het verfijnen van Hubble-beelden van de Jupiterinslag van komeet Shoemaker-Levy 9.
Volgens Schmidt is Jupiter moeilijker te bewerken dan verder weg gelegen kosmische wonderen, omdat hij zo snel ronddraait. Het combineren van een stapel beelden tot één beeld kan een uitdaging zijn als de kenmerkende eigenschappen van Jupiter zijn gedraaid in de tijd dat de beelden werden genomen en niet meer op één lijn staan. Soms moet ze digitaal aanpassingen maken om de beelden op een logische manier te stapelen.
Webb zal waarnemingen leveren over elke fase van de kosmische geschiedenis, maar als Schmidt één ding moest kiezen om enthousiast over te zijn, dan zouden dat meer Webb-opnamen van stervormingsgebieden zijn. Ze is vooral gefascineerd door jonge sterren die krachtige straalstromen produceren in kleine nevelgebieden, de zogenaamde Herbig-Haro objecten. "Ik kijk er echt naar uit om deze vreemde en wonderbaarlijke babysterren te zien die gaten in nevels blazen," zei ze.
Bron: NASA
