นักดาราศาสตร์คิดมานานแล้วว่าเมฆส่วนบนของดาวพฤหัสซึ่งสร้างแถบสีน้ำตาลอ่อนอันเป็นสัญลักษณ์ของดาวเคราะห์นั้นประกอบด้วยแอมโมเนียแช่แข็ง แต่การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าจริงๆ แล้วเมฆเหล่านี้อยู่ในชั้นบรรยากาศต่ำกว่าที่เราคิดไว้ และประกอบด้วยแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์ผสมกับหมอกควัน
ภาพถ่ายดาวพฤหัสของฮับเบิลแสดงให้เห็นภูมิทัศน์ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของบรรยากาศปั่นป่วนของมัน เครดิตรูปภาพ: NASA / ESA / Hubble / Amy Simon, ศูนย์การบินอวกาศ Goddard ของ NASA / Michael H. Wong, มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย, Berkeley / Joseph DePasquale, STScI
ก่อนหน้านี้ สตีฟ ฮิลล์ นักวิทยาศาสตร์พลเมืองได้แสดงให้เห็นว่าเขาสามารถสร้างแผนที่ชั้นบรรยากาศของโลกได้โดยใช้ฟิลเตอร์สีพิเศษและกล้องโทรทรรศน์หลังบ้านของเขา
ผลลัพธ์เหล่านี้ให้เบาะแสเบื้องต้นว่าเมฆอยู่ลึกเกินไปในชั้นบรรยากาศอบอุ่นของดาวพฤหัสเกินกว่าจะสอดคล้องกับเมฆที่ทำจากน้ำแข็งแอมโมเนีย
เพื่อตรวจสอบ ฮิลล์และทีมนักดาราศาสตร์มืออาชีพจากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด มหาวิทยาลัยเลสเตอร์ และสมาคมดาราศาสตร์อังกฤษ ใช้เครื่องมือ MUSE บนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของ ESO เพื่อศึกษาบรรยากาศของก๊าซยักษ์
“MUSE สามารถสแกนบรรยากาศของดาวพฤหัสที่ความยาวคลื่นต่างๆ และสร้างแผนผังโมเลกุลต่างๆ ที่ประกอบเป็นชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ได้” พวกเขากล่าว
การศึกษาของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าแนวทางใหม่ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์หลังบ้านหรือ VLT/MUSE สามารถทำแผนที่ความอุดมสมบูรณ์ของแอมโมเนียในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีได้อย่างแม่นยำอย่างน่าประหลาดใจ
ในส่วนของเมฆ พวกเขาสรุปว่าชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสก็เหมือนกับเค้กที่ซ้อนกันเป็นชั้นๆ
เมฆแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์ปกคลุมชั้นบน แต่บางครั้งอาจมีการตกแต่งเป็นเมฆน้ำแข็งแอมโมเนีย ซึ่งถูกพาขึ้นไปด้านบนด้วยการพาความร้อนในแนวตั้งที่รุนแรง
อย่างไรก็ตาม โครงสร้างของเค้กทั้งหมดยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด และงานของนักวิทยาศาสตร์พลเมืองจะเป็นกุญแจสำคัญในการค้นพบมัน
ดังนั้น ครั้งต่อไปที่คุณกำลังดูดาวพฤหัสบดีหรือดาวเสาร์จากสวนหลังบ้านของคุณ คุณอาจกำลังเปิดเผยความลับที่ยังคงอยู่ในระบบสุริยะของเราอีกด้วย
“เราทดสอบความน่าเชื่อถือของเทคนิคการถ่ายภาพด้วยฟิลเตอร์โดยการนำไปใช้กับการสำรวจดาวพฤหัสบดีด้วย VLT/MUSE และแสดงให้เห็นว่าวิธีการดังกล่าวให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้อย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งสอดคล้องอย่างใกล้ชิดกับการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนมากขึ้นของการสังเกตเหล่านี้ และยังสอดคล้องกับการสังเกตที่กระทำที่ ความยาวคลื่นไมโครเวฟโดยยานอวกาศจูโนของ NASA และ Very Large Array” นักดาราศาสตร์กล่าว
“เราแสดงให้เห็นว่าระดับการสะท้อนหลักที่ความยาวคลื่นสีแดงนั้นมาจากระดับ 2-3 บาร์ ซึ่งต่ำกว่าระดับการควบแน่นของเมฆน้ำแข็งแอมโมเนียที่คาดไว้ที่ 0.7 บาร์ และสรุปได้ว่าน้ำแข็งแอมโมเนียไม่สามารถเป็นส่วนประกอบหลักของเมฆได้”
“เรายังแสดงให้เห็นว่าเทคนิคเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้กับการสำรวจดาวเสาร์ของ MUSE ได้ และพบว่าแผนที่แอมโมเนียที่สกัดออกมานั้นสอดคล้องกันเป็นอย่างดีกับปริมาณแอมโมเนียที่กำหนดโดยยานอวกาศแคสสินีของ NASA และกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ ของ NASA/ESA/CSA ที่แรงกดดันมากกว่า 2 บาร์."
ที่ผลการวิจัยปรากฏในวารสารวิจัยธรณีฟิสิกส์: ดาวเคราะห์-
-
แพทริค จีเจ เออร์วินและคณะ- 2025. เมฆและแอมโมเนียในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์หาได้จากการวิเคราะห์ความลึกของแถบความถี่ของการสังเกตการณ์ด้วย VLT/MUSEดาวเคราะห์ JGR130 (1): e2024JE008622; ดอย: 10.1029/2024JE008622
