NASA's Juno-missie, geleid door Dr. Scott Bolton van het Southwest Research Institute, herschrijft wat wetenschappers dachten te weten over Jupiter specifiek, en gasreuzen in het algemeen, volgens een paar Wetenschap vandaag verschenen documenten. Het Juno-ruimtevaartuig draait sinds juli 2016 in een baan rond Jupiter. passeren binnen 3, 000 mijl van de equatoriale wolkentoppen.

"Wat we tot nu toe hebben geleerd, is wereldschokkend. Of moet ik zeggen, Jupiter-verpletterend, " zei Bolton, Juno's hoofdonderzoeker. "Ontdekkingen over de kern, samenstelling, magnetosfeer, en palen zijn net zo verbluffend als de foto's die de missie genereert."

De acht wetenschappelijke instrumenten van het ruimtevaartuig op zonne-energie zijn ontworpen om de interne structuur van Jupiter te bestuderen. atmosfeer, en magnetosfeer. Twee instrumenten ontwikkeld en geleid door SwRI werken samen om de aurora's van Jupiter te bestuderen, de grootste lichtshow in het zonnestelsel. Het Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) is een set sensoren die de elektronen en ionen detecteert die verband houden met de aurora's van Jupiter. De Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVS) onderzoekt de aurora's in UV-licht om de bovenste atmosfeer van Jupiter en de deeltjes die ermee in botsing komen te bestuderen. Wetenschappers verwachtten overeenkomsten te vinden met de aurora's van de aarde, maar Joviaanse poollichtprocessen blijken raadselachtig.

"Hoewel veel van de waarnemingen aardse analogen hebben, het lijkt erop dat verschillende processen aan het werk zijn om de aurora's te creëren, " zei Dr. Phil Valek van SwRI, JADE instrumentensnoer. "Met JADE hebben we plasma's waargenomen die vanuit de bovenste atmosfeer opwellen om de magnetosfeer van Jupiter te helpen bevolken. de energetische deeltjes geassocieerd met Jupiter-aurora's zijn heel anders dan die welke de meest intense poollicht-emissies op aarde veroorzaken."

Ook verrassend, De kenmerkende banden van Jupiter verdwijnen in de buurt van zijn polen. JunoCam-beelden tonen een chaotisch tafereel van wervelende stormen tot de grootte van Mars die boven een blauwachtige achtergrond uittorenen. Sinds de eerste waarnemingen van deze gordels en zones vele decennia geleden, wetenschappers hebben zich afgevraagd hoe ver onder de wervelende façade van de gasreus deze kenmerken blijven bestaan. Juno's microgolf klinkend instrument onthult dat actuele weersverschijnselen zich tot diep onder de wolken uitstrekken, tot een druk van 100 bar, 100 keer de luchtdruk van de aarde op zeeniveau.

"Echter, er is een noord-zuid asymmetrie. De diepten van de banden zijn ongelijk verdeeld, " zei Bolton. "We hebben een smalle ammoniakrijke pluim op de evenaar waargenomen. Het lijkt op een diepere, bredere versie van de luchtstromen die opstijgen vanaf de evenaar van de aarde en de passaatwinden genereren."

Juno brengt de zwaartekracht en magnetische velden van Jupiter in kaart om de interne structuur van de planeet beter te begrijpen en de massa van de kern te meten. Wetenschappers denken dat een dynamo - een roterende, convectie, elektrisch geleidende vloeistof in de buitenste kern van een planeet - is het mechanisme voor het genereren van de planetaire magnetische velden.

"De metingen van het zwaartekrachtveld van Juno verschillen aanzienlijk van wat we hadden verwacht, wat gevolgen heeft voor de verdeling van zware elementen in het interieur, inclusief het bestaan ​​en de massa van de kern van Jupiter, " zei Bolton. De grootte van het waargenomen magnetische veld was 7.766 Gauss, aanzienlijk sterker dan verwacht. Maar de echte verrassing was de dramatische ruimtelijke variatie in het veld, die op sommige plaatsen aanzienlijk hoger was dan verwacht, en beduidend lager in andere. "We hebben het veld gekarakteriseerd om de diepte van het dynamogebied te schatten, wat suggereert dat het kan voorkomen in een moleculaire waterstoflaag boven de door druk geïnduceerde overgang naar de metallische toestand."

Deze voorlopige wetenschappelijke resultaten zijn gepubliceerd in twee artikelen in een speciale editie van Wetenschap . Bolton is hoofdauteur van "Jupiter's interieur en diepe atmosfeer:de eerste pool-tot-pool passeert met het Juno-ruimtevaartuig." Dr. Frederic Allegrini van SwRI, Dr. Randy Gladstone, en Valek zijn co-auteurs van "Jupiter's magnetosfeer en aurorae waargenomen door het Juno-ruimtevaartuig tijdens zijn eerste polaire banen"; hoofdauteur is Dr. John Connerney van de Space Research Corporation.

Juno is de tweede missie die is ontwikkeld in het kader van het New Frontiers-programma van NASA. De eerste was de door SwRI geleide New Horizons-missie, die in juli 2015 de eerste historische blik op het Pluto-systeem gaf en nu op weg is naar een nieuw doelwit in de Kuipergordel. NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, beheert de Juno-missie voor de hoofdonderzoeker, Bolton van SwRI. Lockheed Martin van Denver bouwde het ruimtevaartuig. Het Italiaanse ruimteagentschap droeg een infraroodspectrometer-instrument en een deel van het radiowetenschappelijke experiment bij.