science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Juno onderzoekt de diepten van Jupiters grote rode vlek

Winden rond de Grote Rode Vlek van Jupiter worden gesimuleerd in deze JunoCam-weergave die is geanimeerd met behulp van een model van de wind daar. Het windmodel, een snelheidsveld genoemd, is afgeleid van gegevens die zijn verzameld door NASA's Voyager-ruimtevaartuig en op aarde gebaseerde telescopen. Krediet:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstadt/Justin Cowart

Gegevens verzameld door NASA's Juno-ruimtevaartuig tijdens zijn eerste passage over Jupiter's Grote Rode Vlek in juli 2017 geven aan dat deze iconische functie ver onder de wolken doordringt. Andere onthullingen van de missie zijn dat Jupiter twee voorheen onbekende stralingszones heeft. De bevindingen werden maandag bekendgemaakt tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Geophysical Union in New Orleans.

"Een van de meest fundamentele vragen over de Grote Rode Vlek van Jupiter is:hoe diep zijn de wortels?" zei Scott Bolton, Juno's hoofdonderzoeker van het Southwest Research Institute in San Antonio. "Juno-gegevens geven aan dat de beroemdste storm van het zonnestelsel bijna anderhalve aarde breed is, en heeft wortels die ongeveer 200 mijl (300 kilometer) in de atmosfeer van de planeet doordringen."

Het wetenschappelijke instrument dat verantwoordelijk is voor deze diepgaande onthulling was Juno's Microwave Radiometer (MWR). "Juno's Microwave Radiometer heeft het unieke vermogen om diep onder de wolken van Jupiter te kijken, " zei Michaël Janssen, Juno mede-onderzoeker van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. "Het blijkt een uitstekend instrument te zijn om ons te helpen tot op de bodem uit te zoeken wat de Grote Rode Vlek zo geweldig maakt."

Jupiters Grote Rode Vlek is een gigantisch ovaal van karmozijnrode wolken op het zuidelijk halfrond van Jupiter die tegen de klok in rond de omtrek van het ovaal racen met windsnelheden die groter zijn dan welke storm op aarde dan ook. Meten 10, 000 mijl (16, 000 kilometer) in de breedte vanaf 3 april 2017, de Grote Rode Vlek is 1,3 keer zo breed als de aarde.

Deze afbeelding toont een nieuwe stralingszone die Juno heeft gedetecteerd rond Jupiter, gelegen net boven de atmosfeer nabij de evenaar. Ook aangegeven zijn gebieden met hoge energie, zware ionen Juno waargenomen op hoge breedtegraden. Krediet:NASA/JPL-Caltech/SwRI/JHUAPL

"Juno ontdekte dat de wortels van de Grote Rode Vlek 50 tot 100 keer dieper gaan dan de oceanen van de aarde en aan de basis warmer zijn dan aan de top, " zei Andy Ingersoll, hoogleraar planetaire wetenschap aan Caltech en een mede-onderzoeker van Juno. "Wind wordt geassocieerd met temperatuurverschillen, en de warmte van de basis van de plek verklaart de woeste winden die we aan de bovenkant van de atmosfeer zien."

De toekomst van de Grote Rode Vlek staat nog steeds ter discussie. Terwijl de storm sinds 1830 wordt gevolgd, het bestaat mogelijk al meer dan 350 jaar. In de 19de eeuw, de Grote Rode Vlek was ruim twee aardes breed. Maar in de moderne tijd, de Grote Rode Vlek lijkt kleiner te worden, zoals gemeten door op aarde gebaseerde telescopen en ruimtevaartuigen. Op het moment dat NASA's Voyagers 1 en 2 langs Jupiter vlogen op weg naar Saturnus en verder, in 1979, de Grote Rode Vlek was twee keer de diameter van de aarde. Vandaag, metingen door telescopen op aarde geven aan dat het ovaal waar Juno overheen vloog in de breedte met een derde en de hoogte met een achtste is afgenomen sinds de tijd van de Voyager.

Juno heeft ook een nieuwe stralingszone gedetecteerd, net boven de atmosfeer van de gasreus, nabij de evenaar. De zone omvat energetische waterstof, zuurstof- en zwavelionen bewegen met bijna de lichtsnelheid.

"Hoe dichter je bij Jupiter komt, hoe vreemder het wordt, zei Heidi Becker, Juno's onderzoek naar stralingsmonitoring bij JPL. "We wisten dat de straling ons waarschijnlijk zou verrassen, maar we dachten niet dat we zo dicht bij de planeet een nieuwe stralingszone zouden vinden. We hebben het alleen gevonden omdat Juno's unieke baan rond Jupiter het mogelijk maakt om heel dicht bij de wolkentoppen te komen tijdens wetenschappelijke collecties, en we vlogen er letterlijk doorheen."

Deze figuur geeft een kijkje in de Grote Rode Vlek van Jupiter, met behulp van gegevens van het microgolfradiometer-instrument aan boord van NASA's Juno-ruimtevaartuig. Elk van de zes kanalen van het instrument is gevoelig voor microgolven van verschillende diepten onder de wolken. Krediet:NASA/JPL-Caltech/SwRI

De nieuwe zone werd geïdentificeerd door het Jupiter Energetic Particle Detector Instrument (JEDI) onderzoek. Aangenomen wordt dat de deeltjes zijn afgeleid van energetische neutrale atomen (snel bewegende ionen zonder elektrische lading) die zijn ontstaan ​​in het gas rond de Jupiter-manen Io en Europa. De neutrale atomen worden dan ionen als hun elektronen worden weggestript door interactie met de bovenste atmosfeer van Jupiter.

Juno vond ook handtekeningen van een hoogenergetische zware ionenpopulatie binnen de binnenranden van Jupiters relativistische elektronenstralingsgordel - een gebied dat wordt gedomineerd door elektronen die dicht bij de lichtsnelheid bewegen. De handtekeningen worden waargenomen tijdens Juno's ontmoetingen op grote breedtegraden met de elektronengordel, in gebieden die nog nooit door eerdere ruimtevaartuigen zijn verkend. De oorsprong en exacte soort van deze deeltjes is nog niet begrepen. Juno's Stellar Reference Unit (SRU-1) stercamera detecteert de handtekeningen van deze populatie als extreem hoge ruissignaturen in beelden die zijn verzameld door het stralingsbewakingsonderzoek van de missie.

Daten, Juno heeft acht wetenschappelijke passen over Jupiter voltooid. Juno's negende wetenschapspas is op 16 december.

Juno gelanceerd op 5 augustus 2011, van Cape Canaveral, Florida, en arriveerde op 4 juli in een baan rond Jupiter, 2016. Tijdens zijn verkenningsmissie, Juno zweeft laag boven de wolkentoppen van de planeet - zo dichtbij als ongeveer 2, 100 mijl (3, 400 kilometer). Tijdens deze flyby's, Juno graaft 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.