Das Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) und das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) der National Science Foundation enthüllen regelmäßig wichtige neue Fakten über Objekte weit jenseits unserer Milchstraßen-Galaxie (in Distanzen von vielen Millionen oder Milliarden Lichtjahren), aber es sind auch entscheidende Werkzeuge für die Entschlüsselung viel näher liegender Rätsel hier in unserem eigenen Sonnensystem. Zwei kürzliche wissenschaftliche Studien illustrieren, wie diese Teleskope Planetenforschern dabei helfen, die Prozesse des größten Planeten im Sonnensystem – Jupiter – und seines innersten Mondes Io zu verstehen.
Die Struktur der Jupiter-Atmosphäre
Die Jupiteratmosphäre ist komplex, dynamisch und verändert sich schnell. Um die Atmosphäre des Riesenplaneten in verschiedenen Tiefen zu untersuchen, kombinierten Wissenschaftler Beobachtungen von Instrumenten an Bord der NASA-Raumsonde Juno, welche den Jupiter umkreist, mit Beobachtungen des VLA. Sie sammelten Daten über die Verteilung des Spurengases Ammoniak in unterschiedlichen Atmosphärenschichten, um bei der Bestimmung der vertikalen Atmosphärenstruktur zu helfen.
Diese Beobachtungen mussten detailreich genug sein, um Junos Beobachtungen in langen Wellenlängen mit der hochfrequenten Auflösung des VLA zu kombinieren, um den vertikalen Transport in der Atmosphäre zu verstehen. Die räumliche Auflösung der bodenbasierten VLA-Beobachtungen waren vergleichbar mit jener des Instruments an Bord der Raumsonde im Orbit um den Planeten. Diese Beobachtungen produzierten das bislang am besten aufgelöste Radiobild von Jupiter. Diese Technik hilft den Forschern bei der Verbesserung ihres Wissens über die tiefe Atmosphäre Jupiters.
Studie: Ammonia Abundance Derived from Juno MWR and VLA Observations of Jupiter
Ios Vulkane speien Salze
Io, dessen Inneres ständig durch starke gravitative Gezeitenkräfte aufgeheizt wird, ist der vulkanisch aktivste Himmelskörper in unserem Sonnensystem. Der Mond besitzt eine dünne Atmosphäre, die hauptsächlich aus Schwefeldioxid besteht, was aus Eruptionen der vielen Vulkane und aus der Sublimation des Schwefeldioxideises auf seiner Oberfläche stammt.
Wissenschaftler haben ALMA verwendet, um die Substanzen Natriumchlorid (Tafelsalz) und Kaliumchlorid in der Atmosphäre zu verfolgen. Sie stellten fest, dass diese Substanzen weitgehend räumlich begrenzt sind und bei hohen Temperaturen vorkommen, was dafür spricht, dass sie auch von Vulkanen ausgestoßen werden. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass sie an anderen Orten zu finden waren als dort, wo das Schwefeldioxid ausgestoßen wird. Das deutet darauf hin, dass es Unterschiede im Magma unter der Oberfläche geben könnte oder in den eruptiven Prozessen zwischen den Vulkanen, die Schwefeldioxid ausstoßen und jenen, die Natriumchlorid und Kaliumchlorid ausstoßen.
Studie: Studie: NaCl & KCl in Io’s Atmosphere
Das National Radio Astronomy Observatory ist eine Einrichtung der National Science Foundation und wird im Rahmen eines Kooperationsvertrags von Associated Universities, Inc. betrieben.
(THK)
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