NASA's Juno-ruimtevaartuig heeft de diepten van Jupiter gepeild, onthullend dat de beroemde banden van wervelende winden van de planeet zich duizenden kilometers naar beneden uitstrekken. Het werk is de scherpste blik tot nu toe in het binnenste van Jupiter.

De kleurrijke strepen van Jupiter zijn atmosferische patronen die zijn samengesteld uit winden die afwisselend oost en west stromen. Tot nu, onderzoekers hebben niet kunnen zeggen of die banden beperkt zijn tot een ondiepe laag of dieper in de planeet reiken. "Dit vaststellen is een van de hoofddoelen van de Juno-missie, " zei teamlid Yohai Kaspi, een geofysicus aan het Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israël, op 18 oktober tijdens de bijeenkomst van de American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences in Provo, Utah.

Juno arriveerde in juli 2016 bij Jupiter en maakt er eens in de 53 dagen een rondje omheen. De missie heeft al verschillende mysterieuze fenomenen onthuld, zoals het fragmentarische magnetische veld van Jupiter en reeksen cyclonen die rond de noord- en zuidpool van de planeet wervelen als dansers rond een meiboom.

Door het zwaartekrachtveld van Jupiter te bestuderen, onderzoekers kunnen duizenden kilometers in de planeet sonderen. Bij elke dichte fly-by, Juno meet de complexe aantrekkingskracht van de planeet. Deze waarnemingen hebben al aangetoond dat Jupiter een kleine, 'vaag', slecht gedefinieerde core1.

Innerlijke werveling

De laatste resultaten laten zien dat het zwaartekrachtveld van Jupiter scheef is, met verschillende patronen op het noordelijk en zuidelijk halfrond, zei Tristan Guillot, een planetaire wetenschapper aan het Observatorium van de Côte d'Azur in Nice, Frankrijk. Dat suggereert dat het waterstofrijke gas asymmetrisch diep in de planeet stroomt. "Dit was iets wat niet verwacht werd, "Zei Guillot tijdens de vergadering. "We waren er helemaal niet zeker van of we dat zouden kunnen zien."

Een andere aanwijzing voor de structuur van het binnenste van Jupiter kwam van hoe het zwaartekrachtveld varieert met de diepte. Theoretische studies voorspellen dat hoe groter het zwaartekrachtsignaal, hoe sterker de gasstroom diep naar beneden2, 3. Die informatie is belangrijk om uit te zoeken of het hele binnenste van Jupiter draait als een enkel vast lichaam, of dat verschillende lagen afzonderlijk van elkaar draaien, als een stel nestelende Russische poppen die in elkaar bewegen.

Juno heeft een zwaartekrachtsignaal gedetecteerd dat krachtig genoeg is om aan te geven dat het materiaal tot wel 3 naar beneden stroomt, 000 kilometer. "We nemen gewoon de wolken en de wind en breiden ze uit naar het binnenland, " zei Kaspi. Toekomstig werk zou kunnen helpen om vast te stellen hoe sterk de stroming op verschillende diepten is, die zou kunnen oplossen of het interieur van Jupiter echt op Russische poppen lijkt.

Juno-wetenschappers zijn nu aan het kijken wat de zwaartekrachtgegevens hen nog meer zullen vertellen, zoals hoe ver de beroemde storm genaamd de Grote Rode Vlek zich uitstrekt in de atmosfeer.

Een ander instrument aan boord van Juno heeft al laten doorschemeren dat de wortels van de Grote Rode Vlek honderden kilometers naar beneden kunnen gaan, en het kan nog dieper gaan. "Het is nog niet duidelijk dat het zo diep is dat het zal verschijnen in zwaartekrachtgegevens, " zei David Stevenson, een planetaire wetenschapper aan het California Institute of Technology in Pasadena. 'Maar we proberen het.'

poolcirkels

Juno tuurde ook op andere manieren in de diepten van Jupiter. Een grote verrassing van de missie waren de clusters van cyclonen bij elke pool, gezien door Juno's camera's in zichtbare en infrarode golflengten. Wetenschappers hadden de stormen nog niet eerder gezien, omdat Juno het eerste ruimtevaartuig is dat over de poolgebieden van Jupiter vliegt. Er zijn acht cyclonen rond de noordpool en vijf rond de zuidpool - ze zijn allemaal mysterieus, omdat computermodellering suggereert dat zulke kleine stormen niet stabiel zouden zijn in wervelende poolwinden.

Het antwoord ligt misschien in een eigenzinnig natuurkundig concept dat bekend staat als een vortexkristal, zei Fachreddin Tabataba-Vakili, een planetaire wetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena. Dergelijke kristallen zijn waargenomen in enkele op aarde gebaseerde fenomenen zoals roterende superfluïden; ze worden geboren wanneer zich kleine draaikolken vormen en blijven bestaan ​​terwijl het materiaal waarin ze zijn ingebed blijft stromen.

Iets met de stroming rond de polen van Jupiter kan dezelfde dynamiek veroorzaken, zei Tabataba-Vakili. De volgende stap is om uit te zoeken waarom er acht cyclonen zijn aan de ene pool en vijf aan de andere, hij voegde toe.

Tussen Jupiters polaire cyclonen en zijn diepe inwendige stromen, Juno blijft nieuwe verrassingen ontdekken van de grootste planeet van het zonnestelsel. "Het is duidelijk dat reuzenplaneten veel geheimen hebben, ' zei Guillot.