Výskumníci dnes publikovali niekoľko článkov o atmosférických objavoch Juno v časopise Science and Journal of Geophysical Research: Planets. Ďalšie články sa objavili v dvoch nedávnych číslach Geophysical Research Letters.
"Tieto nové pozorovania z Juno otvárajú pokladnicu nových informácií o záhadných pozorovateľných vlastnostiach Jupitera," povedala Lori Glazeová, riaditeľka divízie planetárnej vedy NASA v sídle agentúry vo Washingtone. „Každý dokument vrhá svetlo na rôzne aspekty atmosférických procesov planéty – je to úžasný príklad toho, ako naše medzinárodne rôznorodé vedecké tímy posilňujú pochopenie našej slnečnej sústavy.“
Juno vstúpila na obežnú dráhu Jupitera v roku 2016. Počas každého z doterajších 37 prechodov kozmickej lode okolo planéty nazrela pod jej turbulentnú oblačnosť špecializovaná súprava prístrojov.
"Predtým nás Juno prekvapila náznakmi, že javy v atmosfére Jupitera siahali hlbšie, ako sa očakávalo," povedal Scott Bolton, hlavný výskumník Juno z Southwest Research Institute v San Antoniu a hlavný autor článku Journal Science o hĺbke Jupiterových vírov. "Teraz začíname dávať všetky tieto jednotlivé časti dohromady a získavame prvé skutočné pochopenie toho, ako funguje krásna a násilná atmosféra Jupitera - v 3D."
Mikrovlnný rádiometer Juno (MWR) umožňuje vedcom misie nahliadnuť pod vrcholy oblakov Jupitera a skúmať štruktúru jeho početných vortexových búrok. Najznámejšia z týchto búrok je ikonická anticyklóna známa ako Veľká červená škvrna. Tento karmínový vír, ktorý je širší ako Zem, fascinuje vedcov od svojho objavu pred takmer dvoma storočiami.
Nové výsledky ukazujú, že cyklóny sú navrchu teplejšie, s nižšou hustotou atmosféry, zatiaľ čo dole sú chladnejšie, s vyššími hustotami. Anticyklóny, ktoré sa otáčajú opačným smerom, sú chladnejšie hore, ale teplejšie dole.
Zistenia tiež naznačujú, že tieto búrky sú oveľa vyššie, ako sa očakávalo, pričom niektoré siahajú 60 míľ (100 kilometrov) pod vrcholy mrakov a iné, vrátane Veľkej červenej škvrny, siahajú cez 200 míľ (350 kilometrov). Tento prekvapivý objav ukazuje, že víry pokrývajú oblasti za tými, kde sa voda kondenzuje a tvoria sa oblaky, pod hĺbkou, kde slnečné svetlo ohrieva atmosféru.
Výška a veľkosť Veľkej červenej škvrny znamená, že koncentrácia atmosférickej hmoty v búrke by mohla byť potenciálne detekovaná prístrojmi študujúcimi gravitačné pole Jupitera. Dva blízke prelety Juno nad najznámejším miestom Jupitera poskytli príležitosť hľadať gravitačný znak búrky a doplniť výsledky MWR o jej hĺbke.
Keď Juno putovala nízko nad oblakovou palubou Jupitera rýchlosťou asi 130,000 209,000 km/h, vedci z Juno dokázali zmerať zmeny rýchlosti len o 0.01 milimetra za sekundu pomocou sledovacej antény NASA Deep Space Network zo vzdialenosti viac ako 400 miliónov míľ. miliónov kilometrov). To umožnilo tímu obmedziť hĺbku Veľkej červenej škvrny na približne 650 míľ (300 kilometrov) pod vrcholmi oblakov.
„Presnosť potrebná na získanie gravitácie Veľkej červenej škvrny počas preletu v júli 2019 je ohromujúca,“ povedala Marzia Parisi, vedkyňa Juno z laboratória Jet Propulsion Laboratory NASA v južnej Kalifornii a hlavná autorka článku v Journal Science o gravitačných preletoch nad ostrovom. Veľká červená škvrna. "Schopnosť doplniť zistenia MWR o hĺbke nám dáva veľkú dôveru, že budúce experimenty s gravitáciou na Jupiteri prinesú rovnako zaujímavé výsledky."
Pásy a zóny
Okrem cyklónov a anticyklón je Jupiter známy aj svojimi výraznými pásmi a zónami – bielymi a červenkastými pásmi oblakov, ktoré obklopujú planétu. Pásy oddeľujú silné východozápadné vetry pohybujúce sa v opačných smeroch. Juno predtým zistila, že tieto vetry alebo prúdové prúdy dosahujú hĺbky asi 2,000 3,200 míľ (približne XNUMX XNUMX kilometrov). Výskumníci sa stále pokúšajú vyriešiť záhadu, ako vznikajú tryskové prúdy. Údaje zhromaždené sondou Juno's MWR počas viacerých prechodov odhaľujú jednu možnú stopu: že atmosférický plynný amoniak sa pohybuje hore a dole v pozoruhodnom súlade s pozorovanými prúdmi.
„Sledovaním amoniaku sme našli na severnej aj južnej pologuli obehové bunky, ktoré sú svojou povahou podobné „ferelovým bunkám“, ktoré kontrolujú veľkú časť našej klímy tu na Zemi,“ povedal Keren Duer, postgraduálny študent z Weizmannovho inštitútu. of Science v Izraeli a vedúci autor článku Journal Science o Ferrel-like bunkách na Jupiteri. "Zatiaľ čo Zem má jednu Ferrelovu bunku na hemisféru, Jupiter má osem - každá je najmenej 30-krát väčšia."
Údaje Juno MWR tiež ukazujú, že pásy a zóny prechádzajú prechodom okolo 40 míľ (65 kilometrov) pod vodnými mrakmi Jupitera. V malých hĺbkach sú Jupiterove pásy v mikrovlnnom svetle jasnejšie ako susedné zóny. Ale na hlbších úrovniach, pod vodnými mrakmi, je opak pravdou – čo odhaľuje podobnosť s našimi oceánmi.
„Túto úroveň nazývame „Jovicline“ analogicky k prechodnej vrstve v zemských oceánoch, známej ako termoklina – kde morská voda prudko prechádza z relatívne teplej do relatívnej studenej,“ povedal Leigh Fletcher, vedec z Juno z univerzity. z Leicesteru v Spojenom kráľovstve a hlavný autor článku v časopise Journal of Geophysical Research: Planets, ktorý zdôrazňuje mikrovlnné pozorovania Jupiterových miernych pásov a pásiem Juno.
Polárne cyklóny
Juno predtým objavila polygonálne usporiadanie obrovských cyklónových búrok na oboch póloch Jupitera – osem usporiadaných do osemuholníkového vzoru na severe a päť usporiadaných do päťuholníkového vzoru na juhu. Teraz, o päť rokov neskôr, vedci z misie pomocou pozorovaní sondy Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) zistili, že tieto atmosférické javy sú mimoriadne odolné a zostávajú na rovnakom mieste.
„Jupiterove cyklóny navzájom ovplyvňujú pohyb a spôsobujú, že oscilujú okolo rovnovážnej polohy,“ povedal Alessandro Mura, spoluriešiteľ Juno v Národnom inštitúte pre astrofyziku v Ríme a hlavný autor nedávneho článku v Geophysical Research Letters o osciláciách a stabilite. v polárnych cyklónoch Jupitera. "Správanie týchto pomalých oscilácií naznačuje, že majú hlboké korene."
Údaje JIRAM tiež naznačujú, že podobne ako hurikány na Zemi, aj tieto cyklóny sa chcú pohybovať smerom k pólom, ale cyklóny umiestnené v strede každého pólu ich tlačia späť. Táto rovnováha vysvetľuje, kde sa nachádzajú cyklóny a rôzne čísla na každom póle.
