science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe Juno-gegevens onthullen dat Jupiter veel ingewikkelder is dan verwacht

Het Juno-ruimtevaartuig heeft tijd doorgebracht op de zuidpool van Jupiter, beelden terugsturen van "onder" de planeet. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles

NASA's Juno-ruimtevaartuig, die in juli 2016 na vijf jaar de planeet Jupiter bereikte, reis van 1,7 miljard mijl (2,7 miljard kilometer), onderzoekt de grootste planeet van ons zonnestelsel. Het profiteert van een polaire baan die het mogelijk maakt om binnen 3, 100 mijl (4, 990 kilometer) van de immense wolkentoppen van de wereld. Stel je het zo voor:als Jupiter zo groot was als een basketbal, Juno zou slechts ongeveer een derde van een centimeter verwijderd zijn.

Dat is het dichtst dat een ruimtevaartuig bij de immense planeet is gekomen zonder er tegenaan te botsen. en het is een kans om een ​​meer gedetailleerde blik te werpen dan ooit tevoren mogelijk op een immens, verre voorwerp. En terwijl wetenschappers de eerste gegevens van de missie van $ 1,13 miljard analyseren, ze ontdekken dat de gasreus aanzienlijk anders lijkt te zijn dan iemand zich had kunnen voorstellen.

Deze weergave van Jupiter benadrukt de Ovale BA-wolkenformatie van de planeet. NASA/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran

"Jupiter is niet zo eenvoudig als we dachten dat het was, " zegt Scott Bolton, een wetenschapper aan het Southwest Research Institute (SWRI) die de hoofdonderzoeker van Juno is. Hij beschrijft de planeet als een planeet met veel meer structuur, variabiliteit en beweging dan wetenschappers hadden voorzien. "Niemand had verwacht dat Jupiter zoveel complexiteit zou hebben, [en] zo diep."

Zoals in dit SWRI-persbericht wordt vermeld, Juno heeft acht wetenschappelijke instrumenten die zijn ontworpen om het magnetisch veld van de planeet te bestuderen, sfeer en interieurstructuur, en ze laten zien dat Jupiter veel meer is dan alleen een gigantische bal van gassen.

"Tot Juno's komst, ons begrip van de atmosfeer van Jupiter was gebaseerd op wat we vanaf de zijkant kunnen zien, nabij de evenaar, " zegt Steven M. Levin, een Juno-projectwetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, in een e-mail. "Vanuit die hoek Jupiter lijkt dynamisch, maar georganiseerd. Grote gordels en zones vormen een consistent patroon van jetstreams die de planeet zijn vertrouwde gestreepte uiterlijk geven. De nieuwe poolbeelden van Juno zien er in het geheel niet zo uit. Rond de palen, Jupiter ziet er chaotisch uit, zonder een duidelijk stabiele structuur, en zeker zonder de regelmatige strepen die we bij de evenaar zien."

"We weten nog niet echt wat dit betekent, ', zegt Levin. 'Het zou ons iets belangrijks kunnen vertellen over hoe de atmosfeer van Jupiter circuleert, over hoe de grote diepte van de atmosfeer van Jupiter zijn weerpatronen beïnvloedt, of over hoe de warmte ontsnapt uit het binnenste van Jupiter. "

Juno's waarnemingen laten ook zien dat op de evenaar van Jupiter, de planeet heeft een smalle, ammoniakrijke pluim, die lijkt op een grotere versie van de luchtstromen die opstijgen vanaf de evenaar van de aarde om de passaatwinden te genereren.

Een storm wervelt net ten zuiden van een van de meer prominente witte ovale stormen op Jupiter. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles

Aanvullend, zoals dit NASA-persbericht details, Juno's waarnemingen onthullen dat het magnetische veld van Jupiter - waarvan al bekend is dat het het meest intense in het zonnestelsel is - zelfs sterker is dan eerder werd geschat, en ongelijk, met klonterige gebieden van relatieve sterkte en zwakte. Bolton zegt dat gegevens, gekoppeld aan metingen van het zwaartekrachtveld van de planeet, afwijkend van projecties wijst naar een planeet waarvan het binnenste meer complexiteit en beweging heeft dan iemand had verwacht.

Juno verzamelde de eerste afbeelding van de ring van Jupiter, genomen van binnenuit naar buiten kijkend. De heldere banden in het midden van de afbeelding vormen de hoofdring in het ringensysteem van de planeet. Het beeld is in de richting van het sterrenbeeld Orion; de heldere centrale ster is Betelgeuze, en Orion's Belt is zichtbaar in de rechterbenedenhoek. NASA/JPL-Caltech/SwRI

"Het magnetisch veld doet dat op een hoger niveau in de atmosfeer, maar het zwaartekrachtveld vertelt ons dat het veel dieper gaat, in het midden van de planeet, of zelfs dieper dan dat, ' zegt Bolton.

"Onze eerste magnetische veldresultaten suggereren een magnetisch dynamogebied dat dichter bij het oppervlak van de planeet ligt dan iemand had voorspeld, en misschien ook ingewikkelder dan verwacht, Levin legt uit. "De eerste zwaartekrachtmetingen suggereren de mogelijkheid van diepe wind, duizenden kilometers in de planeet reikend, en/of een centrale kern die groter en minder duidelijk is dan verwacht."

Zowel Bolton als Levin zeggen dat de eerste gegevens er al op wijzen dat wetenschappers hun eerdere opvattingen niet alleen over Jupiter moeten heroverwegen, maar maar over hoe andere gasreuzen werken. Ze verwachten dat er meer inzichten komen uit de informatie die de satelliet verzamelt terwijl deze elke 53 dagen over Jupiter gaat. in een missie die volgens Bolton nog drie jaar kan duren.

"Samen met de metingen van de microgolfradiometer, die ook verrassingen hebben getoond in de diepe atmosfeer, deze resultaten tonen aan dat als we reuzenplaneten willen begrijpen, we zullen heel Jupiter moeten bestuderen, Levin zegt. Dat betekent van de top van de atmosfeer helemaal tot aan de kern in het midden, van de noordpool tot de zuidpool en alles daartussenin, en over de lengtegraden over de hele planeet. Dat is Juno's missie, en we hebben een fascinerende start gemaakt."

Een beter zicht op de heldere wolken die de zuidelijke tropische zone van Jupiter bezaaien. NASA/SWRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran Deze samengestelde afbeelding toont de zuidpool van Jupiter, gezien door Juno vanaf een hoogte van 32, 000 mijl (52, 000 kilometer). De ovale kenmerken zijn cyclonen tot 600 mijl (1, 000 kilometer) breed. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles Nu, Dat is interessant

Bolton zegt dat in juli, Juno zal passeren en gegevens verzamelen over Jupiter's Grote Rode Vlek, een gigantische storm met winden van 400 mph (644 km/u) die al minstens 150 jaar wervelt, en mogelijk al eeuwen. Wetenschappers hopen, onder andere, om te leren hoe diep de wortels van de storm zich uitstrekken tot in de atmosfeer van Jupiter.