Discoveryen ligger till grund för det kommande NASA Juno-uppdraget, som kommer att utforska vattnet i atmosfären på en jätteplan.
Ny forskning visar att under de färgstarka randarna av Jupiter finns jättefläckar och virvlande moln av ammoniak som stiger och faller från djupet av den turbulenta atmosfären på planeten.
En oöverträffad global syn på de underliggande lagren av atmosfären i Jupiter erhölls tack vare ett moderniserat mycket stort antennfäste (Very Large Array) bestående av 27 radioteleskop i New Mexico.
Tidigare försök att utforska Jupiters atmosfär hämmades av planetens snabba rotation. Eftersom dagen på Jupiter endast varar i 10 timmar, är vanliga radiobilder som tas emot under timmarna vanligtvis oskärpa.
Den uppdaterade VLA, i kombination med en ny databehandlingsteknik, avlägsnar smältning, vilket gör att astronomer kan göra globala mätningar av temperaturer, tryck och gasrörelser till omkring 100 kilometer eller 62 miles under Jupiters moln.
"I huvudsak skapade vi en tredimensionell bild av ammoniakgas i Jupiters atmosfär", sa astronomen Imke de Pater vid University of California, Berkeley. Att jämföra radarkartor med bilder i synligt ljus, taget nästan samtidigt, har forskare en mer komplett bild av dynamiken och strukturen i Jupiters atmosfär.
På radarkartor växer ammoniakrika gaser och bildar de övre skikten av moln, som består av ammoniumhydrosulfidmoln vid en temperatur av minus 100 grader Fahrenheit och ammoniakmoln med is vid en temperatur av minus 170 grader.
Kartor visar också dåliga ammoniakregioner, som framträder som ljusa områden i radio- och infraröda bilder som ligger norr om Jupiters ekvator.
Mellan fläckarna framträder ammoniakrika plumer som stiger från djupet inuti planeten.
Strålningszonerna Jupiter tillåter inte VLA att tränga djupare in i atmosfären - ett hinder som kommer att omgå NASA Juno rymdfarkoster.
Juno kommer att flyga mellan Jupiterens strålningsbälten och dess molntoppar. Forskare kommer fortsätta att jaga efter vattenlagren som är inblandade i bildandet av Great Red Spot och andra strukturer i Jupiters atmosfär.
Bestämningen av mängden vatten i atmosfären kommer också att innehålla information om var och hur jätteplaneten bildades.
