Nieuwe waarnemingen over de extreme omstandigheden van het weer en magnetische velden van Jupiter door astronomen van de Universiteit van Leicester hebben bijgedragen aan de onthullingen en inzichten die voortkomen uit de eerste dichte passages van Jupiter door NASA's Juno-missie, vandaag (25 mei) bekend gemaakt.

De astronomen van het departement Natuur- en Sterrenkunde van de universiteit, geleid door de Britse wetenschappelijke leider voor de Juno-missie, hebben drie papers geleid en bijgedragen aan vier papers in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union, die de eerste diepgaande wetenschappelijke resultaten van Juno ondersteunen die in het tijdschrift zijn gepubliceerd Wetenschap .

Juno maakte zijn eerste wetenschappelijke close-up, bekend als een 'perijove', op 27 augustus vorig jaar. Duurt een paar uur, het ruimtevaartuig vliegt van de noordpool naar de zuidpool, dompelen binnen 4000 km van de equatoriale wolken en onder de meest intense en schadelijke stralingsgordels van Jupiter.

Het Juno-team organiseerde een campagne met astronomen die over de hele wereld aard- en ruimtetelescopen gebruikten om samen te werken met het Juno-wetenschappelijke team. Deze samenwerkingen bieden het wetenschappelijke team van Juno een 'voorspelling' van de intense weersystemen en krachtige aurorae van de gasreus om te vergelijken met nauwkeurige observaties van Juno.

De resultaten van Juno hebben bewezen dat Jupiter een nog extremere en verrassendere omgeving is dan de wetenschappers hadden voorspeld.

Een model van de werking van Jupiter's polaire aurorae (noorderlicht) werd gedetailleerd door professor Stan Cowley, Hoogleraar zonne-planetaire fysica aan de Universiteit van Leicester en de Britse wetenschappelijke leider voor Juno, met collega's van de Universiteit van Leicester. Dit model, gebaseerd op ruimtevluchten en waarnemingen van Galileo-orbiters, beschrijft de elektrische stromen die de polaire bovenste atmosfeer koppelen aan het planetaire veld en plasma op grote afstanden, en biedt een vergelijking van Juno's vroege gegevens met een voorspelling van wat Juno zou waarnemen op zijn eerste 'perjove'.

Professor Cowley, wie is co-auteur van de Wetenschap papier, zei:"Onze nieuwe krant in de speciale Juno-uitgave van Geofysische onderzoeksbrieven maakt gedetailleerde voorspellingen over wat er moet worden gezien, en wanneer, op Juno's eerste perjove-pas, en we zijn van plan dit werk ook voor volgende passen voort te zetten. Onze voorspelling wordt gepubliceerd naast de vroege Juno-gegevens. We kijken uit naar de toekomstige release van de volledig gekalibreerde Juno-gegevens waarmee deze voorspellingen in detail kunnen worden getest."

Dokter Jonathan Nichols, Lezer in Planetaire Auroras aan de Universiteit van Leicester, was ook betrokken bij het bewaken van Jupiters poollicht tijdens Juno's nadering van Jupiter. Hij leidde observaties van de impact van de zonnewind op de aurora's met behulp van de Hubble Space Telescope, voor de eerste keer dat de impact van de zonnewind op aurora's op Jupiter wordt bevestigd - en het vastleggen van de krachtigste aurora's die tot nu toe door Hubble zijn waargenomen.

Dr. Nichols zei:"Jupiter gaf een poollichtvuurwerk om Juno's aankomst te vieren. We hebben kunnen aantonen dat intense pulsen van aurora werden getriggerd tijdens intervallen wanneer de zonnewind de gigantische magnetosfeer beukte. Dit vertelt ons dat zelfs de machtige magnetosfeer van Jupiter , zoals die van de aarde en Saturnus, niet immuun voor de grillen van de zon en de zonnewind."

Dr. Leigh Fletcher, Royal Society Research Fellow aan de Universiteit van Leicester, heeft geleid tot waarnemingen op aarde van de atmosferische weersystemen van Jupiter, die de vorm aannemen van donkere en lichte kleurbanden zoals gezien vanaf de aarde. Nadere inspectie met de Very Large Telescope in Chili, de Subaru-telescoop op Hawaï, en NASA's Infrared Telescope Facility (IRTF) onthult dat deze banding gedurende lange tijd voortdurend verandert. Juno begint de diepe processen te onthullen die deze veranderingen van onder de wolken aandrijven.

Dr. Fletcher zei:"Juno's gegevens laten zien dat Jupiter een band vertoont tot ongeveer 350 km, veel dieper dan wat we over het algemeen hebben gezien als de 'weerlaag' van Jupiter in de bovenste tientallen kilometers. Voor het eerst diep door de wolken peilen heeft een enorm circulatiepatroon onthuld met een kolom van stijgend equatoriaal gas, wat suggereert dat die kleuren op de wolken slechts het topje van de ijsberg zijn. Dit is veel dieper dan we kunnen zien met telescopen op aarde of in de ruimte.

"De aanwezigheid van het Juno-ruimtevaartuig in een baan rond Jupiter biedt ons een ongekende mogelijkheid om observaties op afstand te combineren met in-situ studies van de joviaanse omgeving, een kans die over een decennium niet meer terugkomt. Nu al, Juno's ontdekkingen dwingen ons om enkele al lang bestaande ideeën over hoe dit gigantische planetenstelsel werkt, opnieuw te evalueren."

Juno gelanceerd op 5 augustus 2011, van Cape Canaveral Air Force Station, Florida, en arriveerde op 4 juli 2016 in een baan rond Jupiter. In zijn huidige verkenningsmissie, Juno zweeft laag over de wolkentoppen van de planeet, zo dicht als ongeveer 2, 100 mijl (3, 400 kilometer). Tijdens deze flyby's, Juno onderzoekt onder het verduisterende wolkendek van Jupiter en bestudeert de aurora's om meer te weten te komen over de oorsprong van de planeet, structuur, atmosfeer en magnetosfeer.

De Universiteit van Leicester is de thuisbasis van de Britse wetenschappelijke leider voor de Juno-missie, NASA's programma om de grootste planeet van ons zonnestelsel te bestuderen, Jupiter. Planetaire wetenschappers en astronomen van het departement Natuur- en Sterrenkunde bestuderen de magnetosfeer van de gasreus, dynamische atmosfeer en zijn prachtige poollichtstralen.