science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Mega-orkanen en monsterlijke jets liggen onder de wolken van Jupiter

Je kijkt naar een computergestuurde afbeelding van de cyclonen die Juno heeft waargenomen en vastgelegd boven de noordpool van Jupiter. Je kunt de centrale cycloon zien, die wordt omringd door nog acht stormen, die elk duizenden mijlen breed zijn. NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

NASA's Juno-missie naar Jupiter is slechts een derde van zijn gedurfde avontuur, en het heeft al een revolutie teweeggebracht in onze kennis van de gasreus.

De laatste bevindingen, gepubliceerd in een reeks artikelen in het tijdschrift Nature, duik diep onder de beroemde atmosferische wervelingen en strepen van Jupiter en onthul een omgeving die volledig vreemd is aan alles wat onze planeet te bieden heeft.

Met behulp van gegevens verzameld uit Juno's geavanceerde reeks instrumenten, onderzoekers hebben ontdekt dat de stormen van Jupiter niet beperkt zijn tot de bovenste lagen van de Jupiter-atmosfeer. Ze dringen diep door en gaan veel langer mee dan de atmosferische processen van de aarde. Als een compacte serie tandwielen in een onvoorstelbaar grote machine, enorme cyclonen wervelen ook rond de noord- en zuidpool, klokkende windsnelheden van meer dan 220 mijl per uur (350 kilometer per uur) - windsnelheden die het equivalent zijn van een aardse orkaan van categorie 5.

"Deze verbazingwekkende wetenschappelijke resultaten zijn nog een ander voorbeeld van Jupiter's kromme ballen, en een getuigenis van de waarde van het verkennen van het onbekende vanuit een nieuw perspectief met instrumenten van de volgende generatie, " zei Scott Bolton, Juno's hoofdonderzoeker bij het Southwest Research Institute, San Antonio, in een verklaring van NASA's Jet Propulsion Laboratory.

Van alle afbeeldingen die tot nu toe door Juno zijn vrijgegeven, de computer-gereconstrueerde infraroodbeelden van de atmosfeer van Jupiter, zoals hierboven afgebeeld, zijn bijzonder ontzagwekkend. Juno's Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument kan de warmte van de planeet meten die door de atmosfeer sijpelt, het aftasten van de weersystemen tot 72 kilometer lager, dag of nacht.

"Vóór Juno wisten we niet hoe het weer was in de buurt van de polen van Jupiter. Nu, we hebben het poolweer elke twee maanden van dichtbij kunnen observeren, " zei Alberto Adriani, Juno's mede-onderzoeker van het Institute for Space Astrophysics and Planetology, Rome, in dezelfde verklaring. "Elk van de noordelijke cyclonen is bijna net zo breed als de afstand tussen Napels, Italië en New York City - en de zuidelijke zijn zelfs groter dan dat. Ze hebben zeer hevige winden, bereiken, in sommige gevallen, snelheden tot 220 mph (350 km / u). Eindelijk, en misschien wel het meest opmerkelijke, ze zijn heel dicht bij elkaar en duurzaam. Er is niets anders dat we kennen in het zonnestelsel."

Hier nog een bevinding, met dank aan Juno:In tegenstelling tot de raadselachtige zeshoekige (zeszijdige polygoon) wolkenstructuur van Saturnus boven de noordpool van de geringde gasreus, De noordelijke cyclonen van Jupiter vormen een achthoekige (achthoekige) groepering. In aanvulling, boven de zuidpool van de planeet, een vijfhoekige (vijfzijdige) groepering van stormen blijft bestaan. Astronomen zijn niet zeker van de wetenschap achter deze vormen, hoe ze op elkaar inwerken en waarom er een verschil is tussen de atmosferen van Jupiter en Saturnus.

En er is meer. Een ander onderzoek met behulp van gegevens van Juno's zwaartekrachtmetingen onthult dat de tegengesteld draaiende strepen van Jupiter een tweedimensionale weergave zijn van een enorme driedimensionale straalstroomstructuur diep in de planeet, en deze jets zijn diep ingebed in het krachtige zwaartekrachtveld van de planeet.

Juno maakte deze foto van het kleurrijke zuidelijk halfrond van Jupiter tijdens een flyby uitgevoerd op 16 december, 2017. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

"Galileo bekeek de strepen op Jupiter meer dan 400 jaar geleden, " zei Yohai Kaspi, Juno's mede-onderzoeker van het Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israël. "Tot nu, we hadden er slechts een oppervlakkig begrip van en hebben deze strepen kunnen relateren aan wolkenkenmerken langs de jets van Jupiter. Nutsvoorzieningen, na de Juno zwaartekrachtmetingen, we weten hoe diep de jets zich uitstrekken en wat hun structuur is onder de zichtbare wolken. Het is alsof je van een 2D-beeld naar een 3D-versie in high definition gaat."

Met deze ontdekkingen kwam het besef dat de weersystemen van Jupiter veel dieper reiken dan voor mogelijk werd gehouden. Deze weersystemen karnen tot een diepte van 1, 900 mijl (3, 000 kilometer), en deze laag bevat een enorme hoeveelheid materiaal - goed voor ongeveer 1 procent van de massa van de hele planeet. Ter vergelijking, onze atmosfeer is goed voor minder dan een miljoenste van de massa van de aarde.

Juno is pas het tweede ruimtevaartuig dat in een baan om Jupiter draait, de eerste was NASA's Galileo-missie die van 1995 tot 2003 in een baan om de gasreus draaide. Juno arriveerde in 2016 bij Jupiter en kan dieper staren dan Galileo, nieuwe mysteries onthullen die wetenschappers ongetwijfeld nog jaren bezig zullen houden.

Dat is nu interessant

Onder de enorme weerlaag van Jupiter, er is een abrupte transformatie waarbij de atmosferische gassen zo dik worden dat de planeet draait als een geribbeld lichaam - een nieuw mysterie waarvoor meer onderzoek nodig is.