Mokslininkai paskelbė keletą straipsnių apie Juno atmosferos atradimus šiandien žurnale Science and the Journal of Geophysical Research: Planets. Papildomi straipsniai pasirodė dviejuose naujausiuose Geophysical Research Letters numeriuose.
„Šie nauji Juno stebėjimai atveria lobių skrynią naujos informacijos apie mįslingus stebimus Jupiterio bruožus“, – sakė NASA planetų mokslo skyriaus direktorė Lori Glaze agentūros būstinėje Vašingtone. „Kiekvienas dokumentas atskleidžia skirtingus planetos atmosferos procesų aspektus – tai puikus pavyzdys, kaip mūsų tarptautiniu mastu įvairios mokslo komandos stiprina supratimą apie mūsų saulės sistemą.
Juno į Jupiterio orbitą įskrido 2016 m. Per kiekvieną iš iki šiol 37 erdvėlaivių skriejimo per planetą po audringu debesų deniu žvilgtelėjo specializuotas instrumentų rinkinys.
„Anksčiau Juno mus nustebino užuominomis, kad reiškiniai Jupiterio atmosferoje buvo gilesni, nei tikėtasi“, – sakė Scottas Boltonas, pagrindinis Juno tyrėjas iš San Antonijaus Pietvakarių tyrimų instituto ir žurnalo „Journal Science“ straipsnio apie Jupiterio sūkurių gylį pagrindinis autorius. „Dabar pradedame derinti visas šias atskiras dalis ir pirmą kartą suvokiame, kaip veikia graži ir žiauri Jupiterio atmosfera – 3D formatu.
Juno mikrobangų radiometras (MWR) leidžia misijos mokslininkams pažvelgti į Jupiterio debesų viršūnes ir ištirti daugybės sūkurių audrų struktūrą. Garsiausia iš šių audrų yra ikoninis anticiklonas, žinomas kaip Didžioji raudonoji dėmė. Platesnis už Žemę, šis tamsiai raudonas sūkurys sudomino mokslininkus nuo tada, kai buvo atrastas beveik prieš du šimtmečius.
Nauji rezultatai rodo, kad ciklonai yra šiltesni viršuje, su mažesniu atmosferos tankiu, o jie yra šaltesni apačioje, didesnio tankio. Priešinga kryptimi besisukantys anticiklonai viršuje šaltesni, o apačioje šiltesni.
Išvados taip pat rodo, kad šios audros yra daug aukštesnės, nei tikėtasi, kai kurios tęsiasi 60 mylių (100 kilometrų) žemiau debesų viršūnių, o kitos, įskaitant Didžiąją Raudonąją dėmę, tęsiasi daugiau nei 200 mylių (350 kilometrų). Šis netikėtas atradimas rodo, kad sūkuriai apima sritis, esančias už tų, kur kondensuojasi vanduo ir susidaro debesys, žemiau gylio, kur saulės šviesa šildo atmosferą.
Didžiosios raudonosios dėmės aukštis ir dydis reiškia, kad atmosferos masės koncentracija audros viduje gali būti aptikta Jupiterio gravitacijos lauką tiriančiomis priemonėmis. Du artimi Juno skrydžiai virš garsiausios Jupiterio vietos suteikė galimybę ieškoti audros gravitacijos ženklo ir papildyti MWR rezultatus pagal jos gylį.
Kai Juno skriejo žemai virš Jupiterio debesų denio maždaug 130,000 209,000 mylių per valandą (0.01 400 km/h), Juno mokslininkai sugebėjo išmatuoti nedidelius 650 milimetro per sekundę greičio pokyčius, naudodami NASA Deep Space Network sekimo anteną iš daugiau nei 300 milijonų mylių (500) atstumo. milijonai kilometrų). Tai leido komandai apriboti Didžiosios Raudonosios dėmės gylį iki maždaug XNUMX mylių (XNUMX kilometrų) žemiau debesų viršūnių.
„Tikslumas, kurio reikia norint gauti Didžiosios Raudonosios dėmės gravitaciją per 2019 m. liepos mėn. skrydį, yra stulbinantis“, – sakė Marzia Parisi, Juno mokslininkė iš NASA Jet Propulsion Laboratory Pietų Kalifornijoje ir pagrindinė straipsnio žurnale „Journal Science“ autorė. Puiki raudona dėmė. „Galimybė papildyti MWR atradimą dėl gylio suteikia mums didelį pasitikėjimą, kad būsimi gravitacijos eksperimentai Jupiteryje duos ne mažiau intriguojančių rezultatų.
Diržai ir zonos
Be ciklonų ir anticiklonų, Jupiteris yra žinomas dėl savo išskirtinių juostų ir zonų – baltų ir rausvų debesų juostų, besisukančių aplink planetą. Stiprūs rytų-vakarų vėjai, judantys priešingomis kryptimis, skiria juostas. Juno anksčiau atrado, kad šie vėjai arba reaktyviniai srautai pasiekia maždaug 2,000 mylių (maždaug 3,200 kilometrų) gylį. Tyrėjai vis dar bando įminti paslaptį, kaip susidaro reaktyviniai srautai. Duomenys, surinkti Juno MWR per kelis praėjimus, atskleidžia vieną galimą užuominą: kad atmosferos amoniako dujos keliauja aukštyn ir žemyn nuostabiai suderindamos su stebimais reaktyviniais srautais.
„Stebėdami amoniaką, tiek šiauriniame, tiek pietiniame pusrutulyje radome cirkuliuojančių ląstelių, kurios savo prigimtimi yra panašios į „ferelio ląsteles“, kurios kontroliuoja didžiąją dalį mūsų klimato čia Žemėje“, – sakė Weizmann instituto magistrantė Keren Duer. mokslo Izraelyje ir pagrindinis žurnalo „Journal Science“ straipsnio apie Ferrel tipo ląsteles Jupiterio autorius. „Nors Žemėje yra viena Ferrelio ląstelė kiekviename pusrutulyje, Jupiteris turi aštuonias, kurių kiekviena yra bent 30 kartų didesnė.
Juno MWR duomenys taip pat rodo, kad juostos ir zonos pereina maždaug 40 mylių (65 kilometrų) po Jupiterio vandens debesimis. Mažame gylyje Jupiterio juostos mikrobangų šviesoje yra ryškesnės nei kaimyninės zonos. Tačiau gilesniuose lygmenyse, žemiau vandens debesų, yra priešingai – tai atskleidžia panašumą į mūsų vandenynus.
„Šį lygį vadiname „Jovicline“ analogiškai pereinamajam sluoksniui, matomam Žemės vandenynuose, vadinamam termoklinu, kur jūros vanduo smarkiai pereina iš santykinai šilto į santykinai šaltą“, – sakė Leighas Fletcheris, Juno dalyvaujantis mokslininkas iš universiteto. iš Lesterio Jungtinėje Karalystėje ir pagrindinis autorius žurnale „Journal of Geophysical Research: Planets“, kuriame pabrėžiami Juno mikrobangų stebėjimai Jupiterio vidutinio klimato juostose ir zonose.
Poliariniai ciklonai
Juno anksčiau atrado daugiakampius milžiniškų cikloninių audrų išsidėstymą abiejuose Jupiterio ašigaliuose – aštuonis aštuonkampius šiaurėje ir penkis penkiakampius pietuose. Dabar, praėjus penkeriems metams, misijos mokslininkai, naudodami erdvėlaivio Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) stebėjimus, nustatė, kad šie atmosferos reiškiniai yra ypač atsparūs ir išlieka toje pačioje vietoje.
"Jupiterio ciklonai veikia vienas kito judėjimą, todėl jie svyruoja apie pusiausvyros padėtį", - sakė Alessandro Mura, Juno tyrėjas iš Nacionalinio astrofizikos instituto Romoje ir naujausio straipsnio "Geophysical Research Letters" apie virpesius ir stabilumą autorius. Jupiterio poliariniuose ciklonuose. „Šių lėtų svyravimų elgesys rodo, kad jie turi gilias šaknis.
JIRAM duomenys taip pat rodo, kad, kaip ir uraganai Žemėje, šie ciklonai nori judėti ašigalių kryptimi, tačiau ciklonai, esantys kiekvieno poliaus centre, juos stumia atgal. Šis balansas paaiškina, kur yra ciklonai, ir skirtingus skaičius kiekviename poliuje.
