Znanstvenici i astronomi amateri udružili su snage kako bi osporili dugogodišnju pretpostavku da su vrtložni oblaci Jupitera sastavljeni od zamrznutog amonijaka - što predstavlja bitnu osobinu plinovitog diva, a pritom smo mislili da ga dobro poznajemo.

Koristeći komercijalno dostupne teleskope i spektralne filtre, astronom amater Steve Hill prikupio je podatke za mapiranje količine amonijaka u Jupiterovoj atmosferi. No otkrio je nešto što je u suprotnosti s prethodnim modelima sastava atmosfere Jupitera.

'Bio sam zaintrigiran!' rekao je Patrick Irwin s Oxforda za Space.com. 'Isprva sam bio sumnjičav prema tome da Hillova metoda može proizvesti tako detaljne karte amonijaka.' No kako je analiza napredovala, sumnje su ustupile mjesto uzbuđenju - bilo je jasno da je otkrio nešto važno.

Atmosfera Jupitera i nova otkrića

Jupiterova atmosfera sastoji se uglavnom od vodika i helija, s manjim količinama amonijaka, metana, vodene pare i drugih plinova. Ti se plinovi kondenziraju na različitim visinama, stvarajući oblake koji reflektiraju Sunčevu svjetlost i stvaraju upečatljiv izgled planeta. Budući da je amonijak prisutan u atmosferi Jupitera i kondenzira se pri najnižem tlaku od svih poznatih plinova, znanstvenici su dugo pretpostavljali da su najveći vidljivi oblaci na planetu napravljeni od zaleđenog amonijaka.

'Znanstvenici će uvijek pretpostaviti jednostavan model dok ne dobiju uvjerljive dokaze da je taj model pogrešan', objasnio je Irwin.

Hillova metoda, pod imenom 'analiza dubine apsorpcije', koristi specifične valne duljine svjetlosti koje apsorbiraju metan (619 nm) i amonijak (647 nm). Uspoređivanjem tih apsorpcija, uspio je izračunati i mapirati distribuciju amonijaka s velikom preciznošću.

Ključna otkrića

Analiza je pokazala da reflektirana svjetlost dolazi iz slojeva oblaka u kojima je atmosferski tlak previsok, a temperature previsoke za kondenzaciju amonijaka. 'Opažanja jasno pokazuju da se glavni sloj refleksije nalazi dublje od očekivane razine kondenzacije amonijaka na 0,7 bara — zapravo na dva, tri bara', rekao je Irwin.

Znanstvenici su zaključili da oblaci Jupitera nisu primarno sastavljeni od zaleđenog amonijaka. Modeli predviđaju da su vjerojatno napravljeni od amonijaka u kombinaciji s hidrosulfidom i fotokemijskim smogom, a moguće je i to da su sastavljeni od egzotične kombinacije vode i amonijaka.

'Ova otkrića ukazuju na kompleksne fotokemijske procese koji se odvijaju u atmosferi Jupitera', rekao je Irwin. 'Čisti oblaci od zaleđenog amonijaka rijetki su i ograničeni na male regije s vrlo brzim i snažnim konvekcijama.'

Potvrda rezultata i primjena na Saturn

Hillove teorije potvrđene su usporedbom s podacima iz naprednijih instrumenata poput MUSE-a na ESO-ovom VLT teleskopu i NASA-ine misije Juno. Ova tehnika također je primijenjena na Saturn, gdje su znanstvenici otkrili da se refleksija glavnog sloja oblaka događa dublje nego što se očekivalo, slično kao na Jupiteru.

'Ova istraživanja ukazuju na slične fotokemijske procese u atmosferi Saturna', rekao je Irwin. 'Također smo odredili duboku količinu amonijaka, što je u skladu s nedavnim opažanjima svemirskim teleskopom James Webb.'

Ovaj rad ističe da suradnja profesionalnih i amaterskih astronoma može proširiti naše razumijevanje svemira. Čak i naizgled jednostavna opažanja mogu donijeti vrijedne uvide i proširiti naše znanje o kozmosu, zaključuje Space.