Report: Progress of Jupiter's great northern upheaval, 2012 July-August.September 6, 2012
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Japanese
Hi all, Grand events have been happening on Jupiter so here is a preliminary account of them, continuing the story on from our previous report in June, up to mid-August. The report and one compilation of images are attached. A longer version will be posted on our web site in the next week or two (the analysis keeps growing!). In summary: The NEB is indeed undergoing a full-scale revival for the first time since 1926, and the NTB is indeed reviving via a super-fast jet-stream outbreak as last seen in 2007. Sectors of the belts and the intervening NTropZ which were still light in June have now filled in with intense turbulence and reddish (ochre) colour, producing one vast brown-and-ochre belt from the NEBs to the NTB. Large eruptions seem to be finished, and as usual in such events, the disturbance has evolved from larger to smaller scales, so by the end of July the whole region was filled with small streaks. These form a remarkable herring-bone pattern across the whole region in hi-res images, displaying the wind gradients. Flanking domains are also affected: The NNTB has virtually disappeared, while there is an ochre Equatorial Band stretching half way around the equator. Since the period covered by this report, the revivals of the NEB and NTB have been largely completed. In the revived NEB, familiar types of spots are starting to reappear: dark 'barges' and white ovals in the northern half (during August), and bright rifts in the southern half (at the end of August).
best wishes,
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Jupiter in 2012/13: Interim report no.3 Progress of Jupiter’s great northern upheaval, 2012 July-August.
In 2012, Jupiter is displaying the unprecedented spectacle of two simultaneous great outbreaks in adjacent domains, comprising revivals of the NEB and NTB. Both started just before solar conjunction and largely developed during that period of invisibility, but spectacular disturbances were evident when the planet reappeared in June. Now, with improved images as the planet rises higher, and with charts and maps from the JUPOS team, we have a clearer picture of what has been happening. This report covers July and early August. The NEB is indeed undergoing a full-scale revival for the first time since 1926, and the NTB is indeed reviving via a super-fast jet-stream outbreak as last seen in 2007. Sectors of the belts and the intervening NTropZ which were still light in June have now filled in with intense turbulence and reddish (ochre) colour, producing one vast brown-and-ochre belt from the NEBs to the NTB. Large eruptions seem to be finished, and as usual in such events, the disturbance has evolved from larger to smaller scales, so by the end of July the whole region is filled with small streaks. These form a remarkable herring-bone pattern across the whole region in hi-res images, displaying the wind gradients. Flanking domains are also affected: The NNTB has virtually disappeared, while there is an ochre Equatorial Band stretching half way around the equator. Description of the affected regions
Equatorial Zone: The p. end in late June was gradual, at L1 ~ 140-170, and the sector up to L1 = 280 was quite dark brown. This was the sector where NEBs projections were not yet well formed. As they did form, in July, the ochre EB cleared from this sector. At this time the p. end was quite well defined and drifted up to L2 ~ 250 (mid-August). (Conversely, at other longitudes pale reddish colour can sometimes be seen diffusing from the brown NEB.) The f. end was around L1 ~45 in early July, but broke up and receded to L1 ~ 0 (late July to mid-August). More might be learned about this process from further study of the hi-res images. Can any source for the reddish colour be identified? Where it is absent, is that because it has not yet spread there or because it is being cleared away?
Southern NEB: These NEBs dark spots were quite well-formed and stable. Whereas the first NEBs dark spots in March-April had highly positive DL1, in July and August these spots had normal drifts: mean DL1 = +5 deg/month [see JUPOS chart]. By early August there was a stable array of 13 of them around the planet. The main activity was between the spots numbered 14, 1, and 2, which were repeatedly splitting to produce new, small, very dark, short-lived spots that retrograded with DL1 ~ +0.5 to +1.6 deg/day. This behaviour is typical alongside intense disturbances within the NEB, which tend to generate and partially entrain dark spots on or near the NEBs edge.
Northern NEB and N.Tropical Zone: Feature tracking by Gianluigi Adamoli (JUPOS team) and myself, of features from June to August, has shown clear gradients of speed across the NEB and NTropZ which agree closely with the zonal wind profile from spacecraft. Also, Grischa Hahn derived a zonal wind profile by map correlation analysis in WinJUPOS, using a pair of images on July 15, and although there are inevitable uncertainties in the result, it confirms that the zonal wind profile from the NEBs to the NTropZ has not changed. After a broadening or revival of the NEB, an array of cyclonic brown ovals (‘barges’) and anticyclonic white ovals (AWOs) normally forms. There is evidence for this already, with two surprises. First, at least one barge and one AWO seem to have survived from last year. Second, a new array seems to be forming already in August, only 5 months after the start of the Revival. The surviving AWO is white spot Z, which first appeared in 1997 after an earlier NEB broadening event, and has always been the fastest-moving AWO in the NTropZ. Remarkably, Gianluigi has found that one of the four dark grey spots in June was actually white spot Z, which had been replaced by dark material! -- but only temporarily. In early July it reappeared as a light feature, and was identified by Michel Jacquesson, Marco Vedovato, and Gianluigi Adamoli, in their JUPOS analysis. It was then was an obscure grey lozenge surrounded by grey streaks -- exactly the same as it looked in 2007 June just after the NTB outbreak, before it recovered its usual brightness [see our 2007 Final Numerical Report, inc. Fig.29, on-line]. It has accelerated to the remarkable speed of DL2 = -30 deg/month. Two other white spots have appeared, near L2 ~ 85 and 170, and the latter has the same rapid drift as WSZ. Both are small light spots, embedded in oblique streaks, and perhaps have not yet attained strong anticyclonic circulation, but they both brightened on Aug.17, and briefly looked like white plumes. One brown barge (L2 ~ 125, lat 15 deg.N) could already be seen in mid-July and probably survived from last year. Others seem to be forming at L2 ~ 40, 70, and 140. Like the white spots, they have begun very small, still buffetted by the surrounding turbulence, but nevertheless they are visible even in modest images. We can expect the array of barges and ovals to grow as the NEB settles down.
NTB(S):
Several findings confirm that this was a typical super-fast outbreak, even though the initial stage was only seen fuzzily for a few days in April, and no distinct spots remained with super-fast speed (which would be DL1 ~ -5 deg/day) after solar conjunction. The following features are typical of the later stages, just as in 2007:
NTB(N):
NNTB:
Multispectral imaging of the EZ and NTB coloration events This report will be accompanied by a brief preliminary account of multispectral images in 2012, especially in the methane absorption waveband at 889 nm, putting them into the context of methane images over the past 5 years. The special interest this year is the widespread coloration event, especially on the EB and the revived NTB(S). The paradigm is that reddish colour is due to a high-altitude haze, which is thus bright in methane images. With coloration events in both 2007 and 2012, we have the chance to investigate how far this paradigm is consistent with modern hi-res imaging. We find that it is not very consistent after all. This will only be a preliminary account, as we have not had time to compile or assess multispectral images systematically in recent years. If any of the multispectral imagers would like to compose any reports themselves on these images, this would be very welcome.
UV images give a very sensitive picture of any coloration event, since any reddish region is particularly UV-dark. Indeed, in 2012, the new orange NTB(S) and EB are notably so, and even the sector of EB which is not strongly coloured visually is fairly UV-dark. The order of darkness of belts appears to be approximately:
In methane images, most of the EZ is unusually dark in 2012 (the usual methane-bright haze having cleared away from the south over the past few years), including the new orange EB. It is not uniformly dark: the darkest parts coincide with blue-grey streaks along its edges, as though these streaks are very methane-dark while the orange haze itself is methane-transparent. This situation is the opposite of 2007, when the EZ was mostly methane-bright, even though new EB then was dark grey-brown in visible light. The NTB in 2012 July is methane-dark across the canonical width of the belt -- even where it is overlapped by the new orange NTB(S) . This also violates the expectation that the orange belt would be methane-bright; but it was exactly the same in 2007 May, at the same stage of the NTB revival, and it then evolved so that the orange belt was indeed methane-bright, masking part of the normal methane-dark belt, starting in 2007 June and persisting for several years. Perhaps this will happen again in the coming weeks. So, unexpectedly, there is not a strong correlation between the visible colour and methane brightness during these events. These coloration events must involve changes in multiple cloud layers. Even if a high-altitude reddish haze is often present -- as in the NTB from mid-2007 to 2009 -- it is sometimes too thin or too low to appear methane-bright, and it is sometimes accompanied by clearing of the deeper clouds which adds a darker, brown or even grey tone to the visible colour. These events are complex weather patterns that can affect multiple cloud layers in different ways on different occasions.
Historical perspective and implications for global upheavals
i) Timing:
ii) Coloration:
iii) Suppression of NNTBs jet-stream activity: This connection adds to our understanding of global upheavals. As originally defined, a global upheaval typically included a NNTBs jet-stream outbreak starting a year or so after the NTBs jet-stream outbreak. However, the hi-res observations of recent decades have shown nearly continuous NNTBs jet-stream spot activity, although the number of spots varies, so ‘outbreaks’ of these spots are not as well-defined as previously thought. Possibly the real connection is that NTBs outbreaks (at least of the super-fast type) normally suppress NNTBs jet-stream activity, and what has often been observed is the re-appearance of normal activity a year or so later.
John Rogers (British Astronomical Association), 2012 Sep.5
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レポート:木星北半球の大変動の2012年7月〜8月の進捗状況
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皆さんへ、 木星には大きな現象が起こっているが、6月の以前のレポートから8月中旬までストリーが継続していて、これはそれらの予備的な報告である。レポートと組画像を添付する。長いバージョンは来週か2週間後に我々のwebサイトに公開する予定である(解析は続いている)。
◆サマリー このレポートの対象期間以降、NEBとNTBの復活はほとんど完了している。復活したNEBには、いつものような斑点が再び出現し始めていて、北半分には濃いバージや白斑が(8月中)、南半分には明るいリフト(8月末)が出現している。
_______________________________ 【日本語訳:伊賀祐一】 |
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Jupiter in 2012/13: Interim report no.3
レポート:木星北半球の大変動の2012年7月〜8月の進捗状況
2012年、木星は隣接したドメインに起こった、NEBとNTBの復活からなる、2つ同時の大アウトブレーク(outbreak)という前代未聞の光景を示している。両方のoutbreakは太陽との合の直前に始まり、その見えない期間にほとんど発達したが、6月に木星が再び現れた時に劇的な攪乱(disturbance)は明らかであった。現在、木星が高く昇るにつれて良くなった画像によって、またJUPOSチームからのチャートやマップによって、何が起こっているかを示す鮮明な画像を得ている。このレポートは7月と8月上旬をカバーする。 NEBは1926年以降初めての本格的な復活がまさに進行していて、NTBは2007年に最後に見られたような超高速ジェット気流のoutbreakによってまさに復活している。6月にはまだ明るかったベルトのセクターや間のNTropZは、現在は強い乱流と赤味がかった色(黄土色)で満たされ、NEBsからNTBまでの一つの幅広い茶色と黄土色のベルトを形成している。大きな噴出は終わったように思われ、このような現象のいつものように、攪乱は大規模から小規模まで発達し、7月末までに全体の領域は小さなストリークで満たされた。高解像度画像では、これらは領域全体に風勾配を示す、目立った杉綾模様(herring-bone)を形成している。隣接するドメインも影響を受けていて、NNTBはほとんど消失し、黄土色の赤道ベルト(Equatorial Band)は赤道の半分に伸びている。 影響を受けた領域についての説明
赤道帯(Equatorial Zone): 7月下旬の前端はなだらかで、L1=約140-170度であって、L1=280度までのセクターは全く濃い茶色であった。これはNEBsのプロジェクションがまだ良く形成されていないセクターであった。それらが形成された7月には、黄土色のEBがこのセクターから明瞭になった。この時に前端ははっきりとしていて、L2=約250度までドリフトした(8月中旬)。(逆に、他の経度では淡い赤味がかった色が茶色のNEBから時々拡散しているように見える)。後端は7月上旬にはL1=約45度付近にあったが、ばらばらになって、L1=約0度まで後退した(7月下旬から8月中旬)。 高解像度画像の研究から、このプロセスについてもっと学んだかもしれない。赤味がかった色の発生源を同定できるか?それが存在していないところでは、まだ拡がっていないからなのか、あるいは一掃されているからなのか?
NEB南部: これらのNEBsの暗斑ははっきりとしていて安定であった。3-4月の最初のNEBs暗斑は大きなプラスのDL1を示していたのに対して、7-8月にはこれらの暗斑は通常のドリフトである平均DL1=+5度/月を示した[JUPOSチャート参照]。8月上旬までに、全周に13の安定した暗斑の並びがあった。主な活動は14,1,2番の暗斑の間であって、DL1=約+0.5〜+1.6度/日で後退する、新しく小さな非常に濃い短命な暗斑を産み出すように、繰り返し分裂した。この挙動はNEB内部の強烈な攪乱と並んで典型的であり、NEBs上か近くに暗斑を生成して部分的に流れに乗せて運ぶ傾向がある。
NEB北部と北熱帯(N.Tropical Zone): 6月から8月までの模様のうち、Gianluigi Adamoli(JUPOSチーム)と私による模様追跡によって、探査機からの帯状風プロファイルとほとんど一致する、NEBとNTropZの速度勾配を明らかにした。さらに、Grischa Hahnは、7月15日の2枚の画像を使って、WinJUPOSのマップ相関解析(map correlation analysis)によって帯状風を導いて、避けられない不正確さが結果にあるけれども、NEBからNTropZまでの帯状風が変化していないことを確認した。 NEBの拡幅や復活の後には、低気圧性の茶色の暗斑(バージ)や高気圧性の白斑(AWO)の並びが通常は形成される。2つの驚くべき証拠がある。第一は、少なくとも一つのバージと一つのAWOは昨年から生き延びていると思われる。第二は、新しい並びは復活の始まりからたった5ヵ月の8月にはすでに形成されていると思われる。 生き延びているAWOは白斑Zで、1997年にその前のNEB拡幅現象後に最初に出現し、NTropZを絶えず高速移動するAWOである。驚くべきことに、Gianluigiは6月の4個の灰色暗斑の一つが、暗物質によって置き換えられた白斑Zであることを見つけた。しかし、それは一時的であった。7月上旬には、明るい模様として再び出現し、JUPOS解析でMichel Jacquesson, Marco Vedovato, Gianluigi Adamoliによって同定された。その後、白斑は灰色のストリークに取り囲まれた不明瞭な灰色のひし形であった。それは、通常の明るさを取り戻す前の、2007年のNTB outbreak直後に見られたものと同じである [see our 2007 Final Numerical Report, inc. Fig.29, on-line]。白斑は注目すべき速度DL2=-30度/月に加速している。 別の2個の白斑がL2=約85度と約170度に出現し、後者は白斑Z(WSZ)と同じ速いドリフトを示す。両方とも明るい小白斑で、斜めのストリークに埋まっていて、おそらくまだ強い高気圧性循環にはなっていない。しかし、両方ともに8月17日に明るくなり、ちょっと間は白いプリュームのように見えた。一つの茶色のバージ(L2=約125度、北緯15度)はすでに7月中旬に見えていて、おそらく昨年から生き延びているだろう。他のバージはL2=約40,70,140度に形成されているようである。白斑のように、バージは非常に小さくなり始めて、周囲の乱流にもまれたが、それにも関わらずにバージは中ぐらいの画像でも見えている。NEBが落ち着いた時に、バージや白斑の並びが成長することを期待している。
北温帯縞南部(NTB(S)):
初期段階では4月の数日間に不明瞭にしか見えなくて、太陽との合の後では超高速の速度(DL1=-5約度/日)を持つはっきりとした白斑はなかったにも関わらずに、いくつかの所見からこれは典型的な超高速outbreakであることが確認された。以下の様相は2007年のようなその後の典型的な段階である:
北温帯縞北部(NTB(N)):
北北温帯縞(NNTB):
EZとNTBの着色現象のマルチスペクトル画像 このレポートは、過去5年間のメタン画像に加えて、2012年のマルチスペクトル画像、特に889nmのメタン吸収バンドの簡単な予備的報告が伴う。今年の特に興味深いことは、特にEBやNTB(S)に拡がった着色現象である。実例としては、赤味がかった色は、メタン画像で明るい高高度ヘイズが原因である。2007年と2012年の二つの着色現象から、この実例がどれぐらい現代の高解像度画像と一致しているかを研究する機会である。これはずいぶんと一貫性がないことが分かる。 近年、体系的にマルチスペクトル画像を整理したり、評価したりする時間がなかったので、これが唯一の予備的な報告だろう。マルチスペクトル画像撮影者がこれらの画像をレポートに使いたいならば、歓迎する。
紫外線(UV)画像は、赤味がかった領域が特にUVダークになるから、いかなる着色現象にも非常に敏感な画像になる。確かに、2012年には新しいオレンジ色のNTB(S)とEBが特にそうであり、眼視的に強く色がないEBでさえかなりUVダークである。ベルトの暗さの順序はおよそ次のようである。:
メタン画像では、新しいオレンジ色のEBを含めて、ほとんどのEZは2012年には異常に暗い(通常のメタンブライトなヘイズは過去数年で南から晴れている)。これは一様に暗くない。オレンジ色のヘイズ自体はメタン透過であるが、まるでストリークが非常にメタンダークであるように、最も暗い部分はEZのエッジに沿った青灰色のストリークと一致している。この状況は、新しいEBがその後可視光では濃い灰茶色であったにも関わらずに、EZがほとんどメタンブライトだった2007年の逆である。 2012年7月のNTBは、新しいオレンジ色のNTB(S)と重なっているにも関わらずに、ベルトの正規な幅に渡ってメタンダークである。これもオレンジ色のベルトはメタンブライトだろうという期待にそむいている。しかし、NTB復活の同じ段階の2007年5月とまさに同じであり、2007年6月に始まり、数年間続いている、通常のメタンダークなベルトの一部を隠して、オレンジ色のベルトがまさにメタンブライトになるように発展した。おそらく、この現象が今後数週間で再び起こるだろう。 それで、意外にも、これらの現象の間に見えている色とメタンでの明るさに強い相関は無い。これらの着色現象は複数の雲レイヤの変化を含めなければならない。高高度の赤味がかったヘイズはしばしば存在していても、2007年半ばから2009年までのNTBのように、メタンブライトに見えるには時々薄かったり低かったりする。また、見えている色に濃いか茶色か灰色を加える深い雲が晴れることが時々同時に起こる。これらの現象は、別の機会に別の方法で複数の雲レイヤに影響する複雑な気象パターンである。
大変動の歴史的視点と影響
i) タイミング(Timing):
ii) 着色(Coloration):
iii) NNTBsジェット気流の活動の抑制: この関連性は大変動の我々の理解に加わる。当初に定義されたように、大変動は典型的に、NTBsジェット気流outbreakの後の1年かそこらで始まるNNTBsジェット気流outbreakを含める。しかしながら、暗斑の数は変化するけれども、ここ数十年の高解像度観測から、ほぼ連続したNNTBsジェット気流暗斑の活動が見られて、これらの暗斑のoutbreakは以前の考えほど良く定義されていない。おそらく、NTBs outbreak(少なくとも超高速タイプ)が通常はNNTBsジェット気流の活動を抑制するということが実際の関連性であり、さらにしばしば観測されていることは1年かそれ以上の通常の活動の再出現である。
John Rogers (British Astronomical Association), 2012 Sep.5 【日本語訳:伊賀祐一】 |