ASIMUT-ALVL-code ter voorbereiding van Jupiter-waarnemingen

2023-2024
De MAJIS-spectrometer (Moons and Jupiter Imaging Spectrometer) is een van de belangrijkste instrumenten van ESA’s JUICE -missie. Het is ontworpen voor een gedetailleerde studie van Jupiter en zijn ijsmanen.

Het BIRA ondersteunt het wetenschappelijke team door de mogelijkheden van het zichtbare en nabij-infrarood kanaal (VIS-NIR) van MAJIS te evalueren voor de studie van de atmosfeer van Jupiter. Dit is mogelijk dankzij de nieuwe versie van ASIMUT-ALVL, onze radiatieve overdrachtcode, die nu in staat is om observatiescenario’s van Jupiter te simuleren, naast die rond de Aarde, Mars en Venus.

Body text

Waarom en hoe Jupiter bestuderen?

Jupiter is de grootste planeet in ons zonnestelsel. Het heeft geen oppervlak en zijn atmosfeer bestaat voornamelijk uit waterstof en helium. Jupiter is van groot belang voor de wetenschappelijke gemeenschap vanwege de extreme omstandigheden in zijn atmosfeer, die worden veroorzaakt door de turbulentie.

Het bepalen van de abundantie, de verdeling en de variabiliteit van de atmosferische verbindingen van Jupiter zal helpen om de voorwaarden en chemische processen die deze verbindingen produceren op verschillende hoogtes in de atmosfeer te verduidelijken. Deze informatie is cruciaal om de chemie te begrijpen die de kleur van de wolken veroorzaakt en om vast te stellen hoe de beweging en samenstelling van de atmosfeer bijdragen aan het in stand houden van de turbulentie in de atmosfeer.

MAJIS zal onder andere bijdragen aan het beantwoorden van deze vragen door wereldwijde kaarten van de atmosfeer van Jupiter te produceren en de dynamische kenmerken van de planeet te volgen. De spectrometer bestaat uit twee spectrale kanalen die een golflengtebereik van 0,5 tot 5,6 µm dekken. Het BIRA heeft zich specifiek gericht op het zichtbaar- en nabij-infrarood-kanaal (0,5-2,5 µm), waarvan de detectoren gekarakteriseerd zijn in het B.RCLab, het radiometrie-laboratorium van het BIRA. Dit spectrale bereik biedt toegang tot de samenstelling en dynamiek van de joviaanse atmosfeer, met name in termen van aerosolen.

ASIMUT-ALVL en MAJIS

Tegelijkertijd is de radiatieve overdrachtcode van het BIRA onlangs aangepast om de modellering van de atmosfeer van Jupiter op te nemen. Nieuwe functionaliteiten en parameters zijn geïmplementeerd, waaronder de meest recente spectrale gegevens van relevante moleculen en verschillende aerosolmodellen die binnen de wetenschappelijke gemeenschap worden gebruikt om de Grote Rode Vlek te analyseren.

Gebaseerd op de experimentele kenmerken van de detectoren, stelt ASIMUT-ALVL ons in staat om simulaties die de planning van waarnemingen ondersteunen te produceren, en de wetenschappelijke producten van het instrument te definiëren.

Bijvoorbeeld, onze verbeterde code werd gebruikt voor de voorlopige definitie van spectrale maskers die nodig zijn om het datavolume te beperken, terwijl er voldoende informatie wordt behouden om de variabiliteit van de atmosferische verbindingen te bepalen.

Een verdergaande analyse, rekening houdend met de verticale verdeling van de soorten of verschillende atmosferische scenario’s, is noodzakelijk om de wetenschappelijke activiteiten van MAJIS verder te ondersteunen.

JUICE en de planeet Jupiter. Credits ESA.

Figure 2 body text

Figure 2 caption (legend)

Animatie van de Grote Rode Vlek, geobserveerd door Juno in 2017. Credits: NASA.

Figure 3 body text

Figure 3 caption (legend)

Spectraal masker voorgesteld voor MAJIS met behulp van de verschillende spectrale binning-opties.