science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Nieuwe wetenschap van Jupiter

Dit is de Grote Rode Vlek van Jupiter in 2000, zoals gezien door de Cassini-orbiter van NASA. Krediet:NASA/JPL/Space Science Institute

Toen NASA's Juno-ruimtevaartuig onlangs over de polen van Jupiter vloog, onderzoekers waren verbaasd, alsof ze nog nooit een reuzenplaneet hadden gezien.

En in zekere zin hadden ze dat niet.

De foto's waren anders dan alles in de geschiedenis van planetaire verkenning.

Juno kwam op 4 juli 2016 in een baan om de aarde en ontdekte later dat de polen van Jupiter bedekt waren met bijna continent-grote stormen die dicht opeengepakt zijn en tegen elkaar wrijven in een verbluffende werveling.

"Het is als een geheel nieuwe Jupiter, " zegt Scott Bolton, Juno's hoofdonderzoeker van het Southwest Research Institute. "De wolken waren geweldig."

Wat opvalt aan de poolstormen van Jupiter, is dat er eigenlijk meerdere cyclonen aan elke pool zijn. Dus in plaats van één polaire vortex zoals de aarde, Er werd waargenomen dat Jupiter maar liefst acht gigantische wervelingen tegelijkertijd op zijn noordpool en maar liefst vijf op zijn zuidpool had.

Nog meer verbazingwekkende dingen liggen hieronder op de loer. Onderzoekers hebben zich lang afgevraagd over het verborgen interieur van de gigantische planeet. Hoe ver dalen de stormen ter grootte van een continent van Jupiter naar beneden? En wat is het exotische materiaal in de buurt van de kern van de planeet?

Diep in Jupiter, hoge temperaturen en verpletterende drukken transformeren Jupiter's overvloedige voorraden gasvormige moleculaire waterstof in een exotische vorm van materie die bekend staat als vloeibare metallische waterstof. Zie het als een mengelmoes van atoomkernen in een zee van vrij bewegende elektronen. Het krachtige magnetische veld van Jupiter komt vrijwel zeker voort uit dynamo-actie in het binnenste van Jupiter, het proces waarbij de beweging van deze elektrisch geleidende vloeistof wordt omgezet in magnetische energie. De exacte locatie in het interieur is een mysterie dat onderzoekers nog steeds proberen op te lossen.

Krediet:Wetenschap@NASA

Het magnetisch veld van een planeet wordt zwakker naarmate je verder van de kern komt. Het magnetisch veld van Jupiter is 10, 000 keer sterker dan die van de aarde! Maar gemeten op de wolkentoppen, Het magnetische veld van Jupiter is slechts 20 keer groter dan wat we op het aardoppervlak meten. Dit komt doordat Jupiter zoveel groter is dan de aarde.

Astronomen weten al lang dat Jupiter het meest intense planetaire magnetische veld in het zonnestelsel heeft. Maar volgens Jack Connerney, Juno plaatsvervangend hoofdonderzoeker bij NASA's Goddard Space Flight Center, "Juno's magnetometers geven aan dat het magnetische veld van Jupiter zelfs sterker is dan we dachten."

"Bovendien, het magnetische veld ziet er klonterig uit, ' zegt hij. 'Het is op sommige plaatsen sterker en op andere zwakker. Deze ongelijkmatige verdeling suggereert dat het veld kan worden gegenereerd door dynamo-actie dichter bij het oppervlak, boven de laag metallische waterstof."

Het magnetische veld van Jupiter is de thuisbasis van de grootste en krachtigste aurora's in het zonnestelsel. In tegenstelling tot de aarde, die oplicht als reactie op zonneactiviteit, Jupiter maakt zijn eigen aurora's. Het doet dit door gebruik te maken van stroom die wordt gegenereerd door zijn eigen draaiende magnetische veld. Geïnduceerde elektrische velden versnellen deeltjes naar de polen van Jupiter, waar de aurora-actie plaatsvindt.

Een andere bron van inzicht is Juno's Microwave Radiometer die thermische microgolven meet die uitstralen vanuit de diepe uithoeken van de planeet, onthullende structuur honderden kilometers onder de dikke wolken van Jupiter.

Recente resultaten van Juno's Gravity-experiment laten zien dat de iconische gordels en zones van Jupiter als een reeks cilinders roteren tot een diepte van ongeveer 3000-5000 km. Onder deze diepte, het lijkt erop dat Jupiter draait als een star lichaam.

Er worden nog steeds nieuwe ontdekkingen over Jupiter gedaan. Bolton zegt, "Elke 53 dagen, Juno vliegt langs Jupiter en wordt overspoeld door een brandslang met gegevens. Er is altijd iets nieuws."