Groupe Astronomie de Spa
Jupiter's new black spot ?

Recently, a conspicuous black spot was noticed in the Jupiter's cloud system by one amateur astronomer of the Groupe Astronomie de Spa.

The black spot, accompanied by at least one plume, can be seen close to the middle (meridian) of the planet.
For those familiar with Jovian terminology, the spot's latitude was -28.2° and its longitude 148.5° (presumably decreasing by 0.5° a day) in the CM2 system.

The dynamics of convective and radiative transfers in Jupiter's atmosphere is still ill-understood. Spots of various shades depending on the chemical composition of the gases involved in the process are observed from time to time. Plumes indicate gas exchanges with the adjacent atmospheric streams which are always fast in the equatorial zones.

In 1994, the impacts of the fragments of Comet Shoemaker-Levy 9 were followed by the apperance of huge black scars. This time, however, astronomers did not report the presence of any potential nearby impactor. The transit of the shadow of a Galilean satellite across Jupiter's disk also obviously produces a dark spot, but ephemerides do not indicate any such event at the time when the pictures were taken.

At present, Jupiter is only visible for a couple of hours at dawn. It would be exciting to follow the evolution of this new black spot - probably still visible in modest astronomical instruments - from many locations of various longitudes on Earth, so that some observers are always favourably positioned when the Jovian hemisphere of interest comes into sight.

After reports by : Jean-Luc Dighaye (EurAstro), Gino Farroni (SAF), Emmanuel Jehin (ESO).

This story is also presented on space.com website.

Des mesures sur les images par Gino Farroni

Bonsoir O. Meeckers et vous tous,
Bravo pour tes bonnes images bien que saisies bien basses sur l'horizon.


Il y a plusieurs petites taches sombres sur tes Jupiter.
Rien à voir avec des ombres portées par les poussières qui peuvent parfois être visibles sur certaines images des participants.

Prenons ton Jupiter du 19 oct. à 4H59.
Je l'ai exploité hier soir. On a :

  1. à -28.2° de latitude et de 147° à 150° de longitude dans le système 2 (CM2), un petit nuage sombre.(centre à (147+150)/2 = 148.5°.
  2. en dessous, c'est à dire vers le Nord, se situe la Grande Tache Rouge (GTR) (GRS chez les anglo-saxons), vers le bord Est ou vers le bord précédent. La GTR baigne en partie dans l'ensemble des Bandes Équatoriales Sud (SEB qui s'étalent de -16.9° à -5°. Au sein de SEB on a perpétuellement des changement de forme des configurations qui matérialisent les courants qui y circulent. Actuellement et sur ton 4H59 de nombreux ovals clairs.
  3. Puis vient la Zone Équatoriale (EZ), claire, où surnagent des voiles, des festons, des condensations de matières à peine foncées ou plutôt sombres de temps à autre.
  4. Vient ensuite la NEB (Bande Équatoriale Nord) où nous avons la plupart du temps des condensations sombres, dont celle que d'aucun de tes correspondants, ont pris pour une ombre portée de poussière. Elle est au Méridien Central (MC) grosso modo, mais son centre est exactement à +12.5° de latitude et 119° dans le système 2, c'est à dire qu'elle fait corps avec la composante nord de NEB.

Je ne détaille pas plus longuement cette image sur laquelle j'ai fait 43 mesures de position. Nous verrons cela plus tard.

Bruno Daversin (BDa) m'a fait parvenir une image du 12 oct. 2003 dans laquelle il y avait ce "flocon" à -28° sud. Il se situait à 152° de longitude. On a (152-148.5) = 3.5°.
Du 12 au 19, on a 7 jours 3.5°/7 = 0.5°/j de dérive vers l'Est (vers la gauche écran).

Généralement le courant dans cette zone est plus fort, mais ici nous n'avons que deux mesures. Tout ceci va se clarifier avec les images qui vont venir.

Des explications sur le phénomene par Gino Farroni

La littérature sur le sujet indique que la distribution des courants dans l'atmosphère de Jupiter n'est pas bien comprise encore.
Il semble que les remontées de gaz clair et relativement chaud (de mémoire, je cite - 145°C) , se refroidissent en en montant, et en rayonnant (- 140°C). Ils retombent en s'assombrissant et se réchauffent ensuite par recompression dans les basses couches.

Ces questions très complexes échappent aux amateurs s'ils ne sont pas physiciens et chimistes. La nature des gaz est responsable des couleurs que l'on voit. Celles-ci sont parfois très foncées, et superbement colorées.

On voit des nuages de forme ronde, en forme de barre. Des condensations avec toujours des panaches qui indiquent qu'il y a des échanges avec les courants voisins qui sont très rapides dans les zones équatoriales, d'où les plumes dans le même sens.
Tout à côté des blancs assez vifs de formes allongées.
Les nuages d'ammoniac, semblent-t-il, sont responsables des tons rougeâtres.

Si cela intéresse profondément quelqu'un il faut se mettre ne relation avec Pierre Drossart du LESIA -Observatoire de Paris, qui lui, fera connaître le ou l'astrochimiste qui va bien.
Il y a aussi, dans le numéro spécial Jupiter, dans l'Astronomie revue de la SAF Mars/Avril 2002, quantité de renseignements qui ne donnent pas le moral du tout car les analyses polarimétriques sont difficiles ... ect ... Actuellement les avis divergent sur bien des sujets d'études.

Ombre d'un satellite de Jupiter ? par Gino Farroni

Le logiciel de Jean Méeus(*) indique : pas d'ombre de satellite le 19 oct; 2003 4H59. Les éphémerides de la SAF (conformes à celles de l'IMCCE) disent : 19 oct 6H32 commencement du passage de l'ombre de IO.
Cela ne peut donc pas être le commencement du passage car l'image date de 4H49. De plus la position du centre de GTR est bonne compte tenu du suivi sue je fais des positions des détails du disque jovien.
Je ne m'étais pas posé la question de l'ombre de l'un des satellites, vu son diamètre, vu que les images de OMe sont bonnes, même très bonnes, et vu aussi le flou de la tache alors que le reste de Jupiter est net.


Que sont les éruptions de la SEB de Jupiter ? par Christophe Pellier

A la demande de Gino, je vous fais un petit résumé de ce que raconte John Rogers (Directeur de la section BAA Jupiter) au sujet des éruptions de la SEB.
Le phénomène semble faire partie des activités de la SEB en dehors des périodes de "réanimations" (SEB revivals). Il s'agit d'éruptions de nuages blancs qui se produisent pendant plusieurs mois à partir d'une même "source", juqu'à ce que cette dernière se "tarisse". Les nuages sont entraînés vers l'est (prograding). Très rapidement la SEB prend un aspect très perturbé et semble irrégulièrement séparée en deux (c'est le cas en ce moment). Des tentatives pour expliquer les éruptions par trois sources potentielles permanentes en système III (situées sur un hypothétique noyau solide) n'ont rien prouvé. Selon Rogers, il s'agirait du même phénomène qui conduit à la réanimation de la SEB (comme en 1991 et 1993), mais intervenant alors que la bande n'a pas disparue.
Le dernier phénomène en date est de 1998, avant celui-ci, bien que des éruptions comparables semblent avoir lieu régulièrement plus près de la tache rouge (et donc plus ou moins noyés dans la perturbation qu'elle provoque (décembre 2001 et 2002)).


De Olivier Meeckers :

Voici les images rouge et bleue de Jupiter à 5h32 TU. On y distingue une prédominance du phénomène dans le rouge qui semble donner naissance à un panache d'une largeur équivalente à celle de la NEB et d'une longueur représentant près du tier de la planète! La tache noire en est-elle responsable (l'origine) ?

Christophe Pellier répond :

Il est normal que le feston (le truc qui fait le "tiers de la planète") et sa base soient plus contrastés dans le rouge puisqu'ils sont de couleur bleue. Gino a par ailleurs donné déjà l'explication dans un e-mail précédent auquel je vous renvoie ! Oui la tache noire et le panache sont liés, mais il me semble que l'on n'en sait pas plus au sujet de ces phénomènes.
Je me souviens d'au moins deux épisodes identiques avec un feston aussi développé, un dans les images de Cassini d'octobre 2000 et un autre il me semble sur une image de Bruno Daversin / Ludiver en octobre 2001.


De Olivier :

See above the pictures of Jupiter taken in the red and in the green colors. You will notice that the phenomenon is particularly visible in the red color and seems to be responsable (to be confirmed) of the huge plume above the black spot. On the Eric Ng's picture given below the most visible black spot looks to be definitely the shadow of Ganymede but on his picture, "my" black spot seems to appear as a squashed black spot located just below the plume and this corresponds to my pictures.


I think the shadow of a jovian moon should be clearly visible on the red, green and blue pictures. Maybe Eric could check how the visibility of the black spot varies according to the different colors.

 

Réponse de Christophe :

Signalons que le phénomène est parfaitement identifié, et "banal" quoi que plus contrasté que d'habitude. Quant au spot visible sur l'image d'Ng comme il l'a précisé lui-même ce n'est qu'une des lunes de Jupiter... La grosse base de feston visible sur l'image d'Olivier est toujours visible, très contrasté et au centre de la planète, mais d'une forme cette fois allongée (bleu profond). Remarquons aussi que cette "base de feston" se situe sur la NEBs (où les détails se déplacent à une vitesse phénomènale vers l'est), alors que le "spot" d'Ng est sur la NEBn, deux régions très différentes.
Je me suis moi-même laissé prendre à une confusion tache sombre / Ganymède l'an passé...


Une ombre portée par un satellite ? par JL Dighaye

Ephémérides according to S&T, all in UTC

Oct 19
-------
2:50 III.Ec.D. unrelated
6:32 I.Sh.I was already daytime for Olivier

Oct 22
-------
16:48 III.Sh.I
19:29 I.Sh.I.
20:21 III.Sh.E.
20:24 I.Tr.I.
20:32 III.Tr.I.
21:46 I.Sh.E.
22:41 I.Tr.E. thus no shadow on Jupiter at 22:10 but III still in transit

The black spot has been observed again ! by Emmanuel Jehin :

When Olivier sent me his pictures I thought first the black spot was the shadow of one of the Jupiter's satellite.
This phenomenon (the shadow of a satellite projected on the planet) is **very common** and is by the way one of the exciting things amateur astronomers can follow with their instruments. But as you understand this phenomenon is not related to something going on in the atmosphere of the planet and as nothing mysterious.


BUT... after looking in the ephemerids it's now clear that the spot catch by Olivier Oct.19 (see the attach picture where I put a BLACK arrow pointing to this "famous spot" to be sure we are talking about the same think !! ) was not such a shadow !
Contrary to the very dark and sharp spot on the very nice Eric Ng picture (see its attached picture with the SINGLE BLACK arrow) ! (and it is also confirmed - from emails from JL Dighaye and Eric itself - from the ephemerids).


So the Olivier black spot is really a kind of cloud (more precisely a kind of storm!) on the planet. The most famous "storm" on Jupiter is the very well know "Great Red Spot" that astronomers observe since the telescope has been invented !! The size of this formation is really huge (about 2x the earth diameter).
This GRS is also clearly visible in both Olivier and Eric pictures (the RED arrows) and this is again one of the famous things amateur astronomers can see with their small telescopes. (See a close picture of the GRS taken by the spacecraft Galileo : http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap960827.html)


More over you will notice on the Olivier pictures that the "black spot" is link to a kind of "jet" or "plume". In fact there is an other one, more proeminent, to the left. These 2 plumes are noticed with 2 BLUE arrows. It's interesting to note that they have the same orientation on the planet.

But the best (in my sense) is to come ...!!!

Looking to the Eric picture I have really the feeling that the Olivier black spot is also visible in the Eric picture !!!!!
Look the DOUBLE arrow I draw on the picture ! This feature has like the Olivier spot a "tail" going up and you will also recognize the orther tail more to the left ! (the 2 tails are again pointed with a BLUE arrow). The similarities are strinking. Not doubt for me !


la page de Eric Ng:
http://www.ort.cuhk.edu.hk/ericng/webcam/

Of course two things are obvious :

  1. - the very round black spot from Olivier is now elongated (it's perhaps why others have not done the link with Olivier spot !!) : I would say the "storm" is on the way to be "disrupted" ! Dont forget that there are 3 days between the 2 pictures. These storms (like on earth) evolve (well the GRS is a kind of exception !!).
  2. - this feature is much on Eric picture more to the left than on the Olivier picture if you compare with the GRS !! And I feel (I still need to look at it carrefuly) that this is in agreement with the measurements from Gino Farroni who measured that the black spot on Olivier's image was going faster towards the left !

It would be very nice if we could find some pictures taken between the 19 and 23 Oct. ! We should start to look on the web. So we could measure the position again of that feature, see how the shape of the spot was etc. Anyway it's very interesting to continue to take pictures to follow the phenomenon (hoping clear skies !).
My guess is that this "storm" will be gone soon (one week) !!

I hope this clarify some issues ! Hope it's clear enough. We will see what others things about this interpretation of the images. But you should make some modification on your webpage to take for instance into account that the sharp black spot on Eric image is just a satellite shadow etc.

Cheers
Emmanuel

... in Paranal Observatory


Mesures sur l'image de Eric Ng par Gino Farroni

Bonsoir ou bonjour pour ceux qui sont loin,

Sur l'image de Eric, on a le satellite IO qui précède la condensation qui s'étale. Io est bien brillant et on pourrait presque le prendre pour le centre actif de cette activité.
On a aussi Ganymède peu après le Méridien Central. Il est sombre (albédo) et ses bords sont nets.
Attention, on peut confondre avec une ombre mais c'est ici que les logiciels POP ou Jupos sont très utiles car ils visualisent les positions des satellites.


Résultat des mesures de vérification de l'heure de saisie image.
Le logiciel Méeus donne par les positions des centres des satellites 22:07:48 (moyenne des résultats sur I et III).
Ce qui place les détails importants aux coordonnées suivantes :

J'indique dans l'ordre la latitude et la longitude.

  • GTR centre à -20,1°, 88,3°
  • Condensation -10°, bord précédent 277°, bord suivant 287°.
    La condensation se situe sur la limite "administrative" des Systèmes 1 et 2, c'est en plein courant NEBZ. Plus au Nord (bas de l'écran), le courant est plus violent et la plume s'en va donc vers le Nord-Ouest.
  • La retombée (plume) qui suit cette condensation se termine à 101° du Système 2.


Une autre image de la même région dans quelques jours précisera les valeurs des dérives en °/j et nous déduirons les vitesses des courants.


Ng image : Ganymede or not Ganymede ? By Manfred Rudolf

The Olivier's black spot: Manu's explanation is convincing; I checked for possible shadows/moon transits independently with guide and jme3 (same results, see below) : confirms that, at the time when Olivier took the pic, neither a shadow nor a transit should be visible.

Eric's pic: Io and Ganymede should be in transit visible on Jup. disk (Io: 20:24-22:41; Ganymed 20:32-0:04): Io is easy to find: the bright circle in the NEB just below the GRS, just preceding the "first plume". Ganymed seems, in my opinion, to be the dot with slight violet hue, straight below the second blue arrow drawn by Manu; this from own experience of color/intensity of Ganymed transit; the dark circle seems definitely too dark for Ganymed's surface and looks more like a moon's shadow.

However there should not be any shadow of Galilean moons on Eric's pic taken at 22:10UT, so the dark spot remains a mystery. Either a new one, or it is the same as right-hand one of Olivier's pic? But it has shifted considerably northwards compared with Olivier's pic...????

Manfred

***********************************************************************
Jovian Moon Events for Oct 2003
KEY:

+---------------------------------------------------------------+
| SATELLITE EVENT TYPE |
+---------------------------------------------------------------+
| I -> Io Tr -> Transit D -> Disappear |
| II -> Europa Sh -> Shadow R -> Reappear |
| III -> Ganymede Ec -> Eclipse I -> Ingress |
| IV -> Callisto Oc -> Occult E -> Egress |
+---------------------------------------------------------------+

DESCRIPTION OF TABLE :

Column 1 : Date
Column 2 : Universal Time
Column 3 : Satellite (I,II,III,IV)
Column 4 : Transit, Shadow, Eclipse, or Occult
Column 5 : Dissappear, Reappear, Ingress or Egress

Oct. 19
2:50 III.Ec.D.
6:26 III.Oc.D.
6:31 I.Sh.I.
7:24 I.Tr.I.
8:49 I.Sh.E.
9:42 I.Tr.E.
9:59 III.Oc.R.
------------------------
Oct. 22
1:20 I.Oc.R.
4: 4 II.Sh.I.
5:54 II.Tr.I.
6:55 II.Sh.E.
8:45 II.Tr.E.
16:47 III.Sh.I.
19:28 I.Sh.I.
20:21 III.Sh.E.
20:24 I.Tr.I.
20:32 III.Tr.I.
21:46 I.Sh.E.
22:41 I.Tr.E.
Oct. 23
0: 4 III.Tr.E.
16:37 I.Ec.D.
19:50 I.Oc.R.
23: 8 II.Ec.D.

Predictions are accurate to within one minute.
This file was created by JME3.EXE.
See JME2.DOC for more information.
JME was written by Dan Bruton.
http://astro.phy.sfasu.edu/

 

Réponse de Emmanuel Jehin

Hi

> GRS, just preceding the "first plume". Ganymed seems, in my opinion, to be the dot with
> slight violet hue, straight below the second blue arrow drawn by Manu; this from own
> experience of color/intensity of Ganymed transit; the dark circle seems definitely too
> dark for Ganymed's surface and looks more like a moon's shadow.

Gino Farroni has clearly identified the very black dot on Eric Ng picture as Ganymede and NOT his shadow, thanks to some software. And from your ephemerids below (if Neg time is correct !) this is also the only explanation. I dont see any other "dot" which could be Ganymede. See his message below :

"Sur l'image de Eric on a IO qui précède la condensation qui s'étale. Io est bien brillant on pourrait presque le prendre pour le centre actif de cette activité.
On a aussi Ganymède peu après le Méridien Central. Il est sombre (albédo) et ses bords sont nets.
Attention on peut confondre avec une ombre mais c'est ici que les logiciels POP ou Jupos sont très utiles car ils visualisent les positions des satellites.
"


Io est la petite tache blanche brillante (flèche rouge) juste à côté
de la tache sombre d'Olivier (en train de se rompre)
et Ganymède lui-même (et non son ombre !)
serait la tache très noire (flèche bleue).

But I fully agree it's quite surprising such a difference between Io and Ganymede !!
I never noticed that and I cannot explain that.
Why Ganymede is so dark ?? Is it always like that when Ganymede is in front of Jupiter ?
Is it a consequence of some image processing (I mean the balance of the colors for instance ?) Would be interesting to have some info about this.

And also would be very nice to have a simulation from a software giving a drawing of the planet where we can really see the position of the satellites on it (I'm pretty sure Redshift can do that ?)

Cheers


C'est bien Ganymede et non son ombre ! par Pierre Henrotay

Voici un dessin réalisé avec SkyMap Pro (pour le 23 Oct. à 22h10 UT) qui montre que la "tache" noire
sur l'image de Eric Ng est bien Ganymede lui-même.


Cliquez pour agrandir l'image

La nomenclature jovienne par Olivier Meeckers