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Gemini Captures Close Encounter of Jupiter's Red Spots

July 20, 2006

Image Release

For release on July 20, 2006

For more information, please contact:

  • Peter Michaud
    Gemini Observatory
    Hilo, Hawai'i

    (808) 974-2510 (Desk)
    (808) 937-0845 (Cell)
    pmichaud@gemini.edu

 

Gemini Observatory ALTAIR Adaptive Optics Image

Gemini North adaptive optics image of Jupiter and its two red spots (which apppear white because this  is a near-infrared image; in visible light they appear reddish). In this color composite image, white indicates cloud features at relatively high altitudes; blue indicates lower cloud structures; and red represents still deeper cloud features. The two red spots appear more white than red, because their tops hover high above the surrounding clouds. Also prominent is the polar stratospheric haze, which makes Jupiter bright near the pole (unlike the other orange/red features in this image, the polar haze is high in Jupiter's atmosphere). Other tiny white spots are regions of high clouds, like towering thunderheads. In visible light Jupiter looks orangish, but in the near-infrared the blue color is due to strong absorption features. The blue mid-level clouds are also closest to what one would see in a visual light image.

See technical details below for information on processing and techniques used to produce this image.
Full-Resolution TIFF | 2.06mb
Med-Resolution JPEG | 101kb

A high-resolution image released today by the Gemini Observatory shows Jupiter's two giant red spots brushing past one another in the planet's southern hemisphere.

The image was obtained in near-infrared light using adaptive optics which corrects, in real-time, for most of the distortions caused by turbulence in Earth's atmosphere. The result is a view from the ground that rivals images from space.

In the near-infrared, the red spots appear white rather than the reddish hue seen at visible wavelengths.

"It was tricky getting this image," said Gemini astronomer Chad Trujillo who helped lead the effort to capture the event. "Since we used adaptive optics we needed a star-like object nearby to guide on, so we had to find a time when Jupiter's moon Io would appear close enough to Jupiter and the red spots would be optimally placed on Jupiter's disk. Fortunately it all worked out on the evening of July 13th and we were able to capture this relatively rare set of circumstances," said Trujillo.

Both red spots are massive storm systems. The top of the larger one, known for a long time as the Great Red Spot, lies about 8 kilometers (5 miles) above the neighboring cloud tops and is the largest hurricane known in the solar system. The smaller storm (officially called Oval BA, but informally known as Red Spot Junior) is another hurricane-like system. Since it appears nearly as bright as the Great Red Spot in near-infrared images, Red Spot Junior may be at a similar height in the Jovian atmosphere as the Great Red Spot.

Chris Go with Gemini Altair data

Image produced by Chris Go from Gemini adaptive optics data of Jupiter. Listen to the podcast for details on his techniques. This image uses sharpening techniques to enhance details.

Full-Resolution TIFF | 6.0mb
Full-Resolution JPEG | 44kb

Red Spot Junior is roughly half the size of its famous cousin, but its winds blow just as strong. This mighty new storm formed between 1998 and 2000 from the merger of three long-enduring white ovals, each a similar storm system at a smaller scale, which had been observed for at least 60 years. But it was not until February 27th of this year that Philippine amateur astronomer Christopher Go discovered that the color of the newly formed white oval had turned brick red. Astronomers were witnessing the birth of a new red spot.

No one is certain why this white oval turned red. However, University of Hawai'i astronomer Toby Owen supports a hypothesis developed by New Mexico State University astronomer Reta Beebe, who suggests that the merger of the three white ovals led to an intensified storm system. This made it strong enough to dredge up reddish material from deeper in the atmosphere. As this material welled up in the middle of the spot, it is contained (or protected) from escape by the strong circulating currents at the spot's edges. "What's frustrating is that we don't know what this reddish material is," Owen said. "But it appears that the ability to dredge it up depends on the size of these oval storm systems."

Another popular hypothesis contends that the material dredged up from below Jupiter's visible clouds climbs to an altitude where the Sun's ultraviolet light chemically alters it to give it a reddish hue.

Nothing dramatic is expected to happen as the two storm systems continue their close encounter. The white ovals from which Red Spot Junior is made have passed by the Great Red Spot countless times as the atmospheric current in which they are embedded moves at a different speed from the one at the latitude of the Great Red Spot. Nevertheless, we should keep open the possibility that the Great Red Spot could now, or in the future, push Red Spot Junior into a southern jet stream that is blowing against the storm's counterclockwise rotation. If Red Spot Junior's spin slows, its color may revert back to white, but that remains to be seen. Right now, as the Gemini image shows, Red Spot Junior is demonstrating its staying power.

Each red spot is rotating with Jupiter at slightly different rates and over time, like passing cars on a highway, the two spots change relative positions causing periodic close passages like this. However, this is the first such passage since the new, smaller red spot intensified and turned red. A recent optical image from the Hubble Space Telescope was obtained in April of this year when the two spots were still separated by a considerable distance.

The Gemini image was produced by Travis Rector of the University of Alaska Anchorage, Chad Trujillo of Gemini Observatory and the Gemini ALTAIR adaptive optics team.

Technical Data:

Jupiter and Red Spots:

Near-infrared image of Jupiter obtained on the night of July 14, 2006 (UT, July 13 HST) using the Gemini Near-Infrared Imager (NIRI) in conjunction with ALTAIR, the natural/laser guide star adaptive optics system (in natural guide star mode, with field lens) on the Gemini North telescope on Mauna Kea in Hawai'i.

Original data are available for downloading by scientists and amateurs at the Gemini Science Archive

Note: Registered users can obtain data by sorting on UT date (July 14) and Science Program: GN-2006A-DD-2.

Field of view: 41 arcseconds

Orientation: north up, east left

Some image contrast enhancement was applied to this image using the "Smart Sharpening Filter" in Adobe Photoshop (registered). See original image here /p>

Filter Color FWHM Exposure Time
Paschen-Beta
Blue
N/A
9 x 0.7 seconds
Methane - Long
Green
N/A
9 x 1.3 seconds
K (2.2 microns)
Red N/A
9 x 2.0 seconds

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Listen to an interview with amateur astronomer Chris Go and Gemini astronomer Chad Trujillo. AAC Audio File (12:59 | 6.9MB)

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Gemini Capta Encuentro Cercano de manchas Rojas de Júpiter

Para mayor información contacte a:

  • Peter Michaud
    Observatorio Gemini
    Hilo, Hawai'i

    (808) 974-2510 (oficina)
    (808) 937-0845 (Celular)
    pmichaud@gemini.edu
  • Ma. Antonieta García U.
    Observatorio Gemini
    La Serena, Chile

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    agarcia@gemini.edu

ALTAIR Observatorio Gemini , Imagen de Optica Adaptativa

La imagen de óptica adaptativa de Gemini Norte sobre Júpiter y sus dos manchas rojas (que aparecen blancas ya que esta es una imagen en el cercano infrarrojo; en luz visible ellas se verían rojizas). En esta composición de color , el blanco indica características de nubes relativamente altas; el azul indica estructuras de nubes más bajas; y el rojo representa características de nubes aún más profundas. Las dos manchas rojas aparecen más blancas que rojas, debido a que sus partes superiores están suspendidas a gran altura sobre las nubes que las rodean. Igual de prominente es la bruma polar estratosférica, la cual hace que Júpiter brille en su polo (a diferencia de las otras imágenes de característica naranjo/roja, la bruma polar está elevada en la atmósfera de Júpiter) . Otros puntos blancos más pequeños son regiones de nubes altas, como pararrayos. En la luz visible, Júpiter parece verse anaranjado, pero en el infrarrojo cercano el azul se debe a la fuerte absorción. Las nubes azules de nivel medio también son las más parecidas a lo que uno vería en la imagen de luz visual. Vea los detalles técnicos para información de procesamiento y técnicas utilizadas para producir esta imagen.

Full-Resolution TIFF | 2.0mb

Full-Resolution JPEG | 164kb

Una imagen de alta resolución enviada hoy por el Observatorio Gemini muestra las dos manchas rojas gigantes de Júpiter barriéndose una sobre otra en el hemisferio sur de ese planeta.

La imagen fue obtenida en la luz cercana al infrarrojo utilizando la óptica adaptativa, la cual corrige en tiempo real, muchas de las distorsiones causadas por la turbulencia en la atmósfera de la Tierra. El resultado es una vista desde la Tierra que compite seriamente con las imágenes captadas desde el espacio.

En el infrarrojo cercano, las manchas rojas aparecen más bien blancas que del color rojizo visto en las longitudes de ondas visibles.

"Obtener esta imagen fue complicado," señaló el astrónomo de Gemini Chad Trujillo quien ayudó liderando este esfuerzo para captar este evento. “ Ya que utilizamos óptica adaptativa necesitábamos un objeto cercano tipo estrella para guiarnos, así que tuvimos que buscar un momento cuando la luna de Júpiter, Io apareciera lo suficientemente cercana a Júpiter y las manchas rojas estuvieran dispuestas de manera óptima en el disco de Júpiter. Afortunadamente todo funcionó la tarde del 13 de Julio y pudimos captar esta imagen donde se conjuga todo un set de circunstancias poco usuales," agregó Trujillo.

Ambas manchas rojas son sistemas de tormentas masivas. La parte de arriba de la más grande, conocida por mucho tiempo como la Gran Mancha Roja, yace cerca de 8 kilómetros sobre la parte alta de las nubes vecina y es el huracán más grande conocida en el sistema solar. La tormenta más pequeña (oficialmente denominada Ovalo BA, pero conocida de manera informal como la Mancha Roja Menor) es otro sistema tipo huracán. Debido a que aperece casi tan brillante como la Gran Mancha Roja en la imágenes del infrarrojo cercano, la Mancha Roja Menor pudiera estar a una altura similar en la atmósfera Joviana a la de la Gran mancha Roja.

La menor tiene apenas la mitad del tamaño de su famoso primo, pero sus vientos soplan igual de fuerte. Esta poderosa tormenta nueva formada entre 1998 y el 2000 de la fusion de tres óvalos de gran duración , cada uno una tormenta similar en una escala menor, ha sido observada por al menos 60 años, pero no fue sino hasta el 27 de febrero de este año que el astrónomo amateur Filipino Christopher Go descubrió que el color del recién formado óvalo se había tornado color rojo ladrillo. Los astrónomos eran testigos del nacimiento de una nueva mancha roja.

Hasta ahora nadie tiene la claridad de por qué este óvalo blanco se volvió rojo. En todo caso, el astrónomo de la Universidad de Hawai’i Toby Owen apoya una hipótesis desarrollada por la astrónoma de la Universidad del Estado de Nueva Mexico Reta Beebe, quien sugiere que la fusión de los tres óvalos blancos llevó a intensificar el sistema de tormenta. Esto se hizo lo suficientemente fuerte que puo escarbar material rojizo desde las capas más profundas de la atmósfera. A medida que este material se acumulaba en el medio de la mancha, se contuvo (o protegió) de escapar por las intensas corrientes que circulaban en las orillas de la mancha. "Lo que nos frustra es que nosotros no sabemos de qué estea compuesto este material rojo," enfatiza Owen. "Pero pareciera que la habilidad para subir a la superficie depende del tamaño de los sistemas de tormenta ovalados."

Otra hipótesis sostiene que el material subió a la superficie desde abajo de las nubes visibles de Júpiter hasta una altura donde la luz ultravioleta del Sol la altera químicamente dándole entonces un tono rojizo.

No se estima que ocurra nada dramático a medida que estos dos sistemas de tormenta continúan en su encuentro cercano. Los óvalos blancos de los cuales cuales se formó la Mancha Roja Menor han pasado por la Gran Mancha Roja innumerables veces ya que la corriente atmosférica en la que están inmersos se mueve con una velocidad diferente a la de la latitud de la Gran Mancha Roja. En cualquier caso, debieramos permitirnos pensar en la posibilidad de que la Gran Mancha Roja pudiera ahora, o en un futuro, empujar a la Mancha Roja Menor hacia un corriente de jet austral que está soplando en contra de la rotación de la tormenta en la dirección del reloj. Si la rotación de la Mancha Roja Menor se hace más lenta su color pudiera volver a ser blanco, pero eso todavía está por verse. Ahora, tal como muestra la imagen de Gemini, la Mancha Roja Menor está demostrando su poder permanente.

Cada mancha roja está rotando con Júpiter en rangos apenas distintos y eventualmente, al igual que los autos al transitar por la carretera, las dos manchas rojas cambiarán posiciones relativas causando estos periódicos episodios cercanos como este. En todo caso, este es el primer paso parecido desde que la nueva y más pequeña mancha se tornara roja. Una reciente imagen óptica desde el telescopio especial Hubble, se obtuvo en abril de este año cuando las dos manchas aún estaban separadas por una distancia considerable.

Esta imagen de Gemini fue producida por Travis Rector de la Universidad de Alaska Anchorage, Chad Trujillo del Observatorio Gemini y el equipo de Optica Adaptativa de Gemini ALTAIR.

Datos Técnicos:

Júpiter y las Manchas Rojas:

Imagen en el cercano infrarrojo de Júpiter obtenida la noche del 14 de Julio del 2006 (UT, July 13 HST) utilizando el Captador de Imágenes en el Infrarrojo Cercano de Gemini (NIRI por sus siglas en ingles) en conjunto con ALTAIR, la estrella guía natural/láser del sistema de óptica adaptativa (en modo de estrella guía natural, con lentes de campo) desde el telescopio de Gemini Norte en Mauna Kea, Hawai'i.

Los datos originales están disponibles para ser descargados por científicos y amateurs en el Gemini Science Archive

Nota: Los usuarios registrados pueden obtener datos buscando en la fecha UT (14 de julio) y en Programa de Ciencia: GN-2006A-DD-2

Campo de visión: 41 segundos de arco.

Orientación: norte superior. Este izquierda.

Se aplicó algo de profundidad de contraste de imagen utilizando el "Smart Sharpening Filter" (Filtro de Definición Inteligente) en Adobe Photoshop (registrado). Vea la imagen original acá

Filtro Color FWHM Exposure Time
Paschen-Beta
Blue
N/A
9 x 0.7 seconds
Methane - Long
Green
N/A
9 x 1.3 seconds
K (2.2 microns)
Red N/A
9 x 2.0 seconds