Całkiem nowy Jowisz. Dane z Juno zmieniają wiedzę na temat gazowego giganta

Pierwsze analizy danych pochodzące z misji Juno zmieniają naszą wiedzę na temat największej planety naszego Układu Słonecznego – Jowisza i w ogóle na temat gazowych olbrzymów.

– Odkrycia dotyczące jego rdzenia, składu chemicznego, magnetosfery i biegunów są tak wspaniałe jak zdjęcia, które przesyła do nas Juno – powiedział Scott Bolton, główny naukowiec misji Juno z Southwest Research Institute w San Antonio. – Zupełnie nie spodziewaliśmy się, że tak wiele się tam dzieje. Musieliśmy cofnąć się o krok i zacząć myśleć o tym wszystkim, jak o całkiem nowym Jowiszu. Te badania zmieniają nasze rozumienie gazowego giganta – dodał.

– Cieszymy się, że możemy podzielić się naszymi pierwszymi odkryciami, które pomagają nam lepiej zrozumieć, co czyni z Jowisza tak fascynującą planetę – stwierdziła Diane Brown, zarządzająca misją Juno z siedziby NASA w Waszyngtonie. – To była długa podróż, aby dostać się do Jowisza, ale już pierwsze wyniki pokazuję, że była tego warta – dodała.

Wśród odkryć, które kwestionują wcześniejsze założenia, są te dostarczone przez instrument – JunoCam. Obrazy przedstawiają oba bieguny Jowisza pokryte wirującymi cyklonami wielkości ziemi, które są gęsto skupione i ścierają się ze sobą. Są one chaotyczną strukturą. – Zastanawialiśmy się, jak można je uformować, jak stabilna jest konfiguracja i dlaczego biegun północny Jowisza nie wygląda jak biegun południowy – przyznał Bolton.

– Zastanawiamy się, czy jest to system dynamiczny, czy widzimy tylko jeden etap i w następnych latach będziemy obserwować jego zanikanie, czy też jest to stabilna konfiguracja, a te burze krążą wokół siebie? – zastanawiał się Bolton.

Jowisz
Fot. NASA

Kolejne zaskoczenie przyszło w danych z radiometru mikrofal (MWR, Microwave Radiometr), który analizował promieniowanie mikrofalowe z atmosfery Jowisza. Dane wskazują, że charakterystyczne pasy Jowisza są bardziej tajemniczą strukturą niż sądzono. Pas w pobliżu równika przebija się głęboko w dół do serca planety, a mniejsze pasy i strefy na innych szerokościach geograficznych wydają się ewoluować do innych struktur.

Dane sugerują, że stężenie amoniaku jest zmienne i rośnie w miarę głębokości. MWR sięgnął kilkaset kilometrów w głąb atmosfery planety. Wynika z nich też, że to amoniak odgrywa kluczową rolę w atmosferze giganta.

Przed misją Juno wiedziano, że Jowisz ma najsilniejsze pole magnetyczne w Układzie Słonecznym. Jednak pomiary sondy Juno wykazały, że jest ono znacznie silniejsze niż przewidywały modele komputerowe i ma nieregularny kształt. Jest około dziesięć razy silniejsze od ziemskiego pola magnetycznego i dwa razy silniejsze niż dotychczas sądzono. Badacze zmienili też swój pogląd na temat prądów generujących pole magnetyczne. Z danych wynika, że muszą one płynąć na mniejszych głębokościach niż przypuszczano.

Jowisz
Fot. NASA

Badaczy zdumiały też procesy odpowiedzialne za powstawanie zórz polarnych na Jowiszu, które są największymi w Układzie Słonecznym. Naukowcy spodziewali się zobaczyć podobieństwa do tych, które tworzą te bajeczne światła na Ziemi, jednak procesy zachodzące na Jowisz okazały się zupełnie inne.

– Cząstki energetyczne związane z powstawaniem zórz polarnych na Jowiszu są bardzo różne od tych, które powodują ich występowanie na Ziemi – powiedział Phil Valek, kierująca pracami zespołu odpowiedzialnego za  instrument do badania rozkładu zórz polarnych (JADE, Jovian Auroral Distributions Experiment). Z danych wynika, że cząstki energetyczne wywołujące zorze polarne płyną nie z zewnątrz, ale z głębin atmosfery Jowisza.

Misja Juno

Jowisz to największa planeta Układu Słonecznego. Jego masa jest dwa i pół razy większa niż masa wszystkich pozostałych planet w naszym układzie. Posiada co najmniej 67 księżyców. Planetę pokrywa kilka warstw chmur, które układają się w charakterystyczne pasy widoczne z naszej planety. Dzień na Jowiszu trwa około 10 godzin. Najbardziej rozpoznawalnym detalem gazowego olbrzyma jest tzw. Wielka Czerwona Plama, która w rzeczywistości jest antycyklonem, a jego średnica jest większa od średnicy Ziemi.

Jowisz
Fot. NASA

W sierpniu 2011 roku NASA wysłała w daleką podróż sondę do zbadania Jowisza. W lipcu 2016 roku, po niemal pięciu latach lotu i przebyciu prawie 600 milionów kilometrów, Juno weszła na orbitę planety. Juno ma na celu badanie struktury atmosfery gazowego olbrzyma, oraz pomiary pola magnetycznego, grawitacyjnego i magnetosfery planety.

Misja Juno nie jest pierwszą, która bada Jowisza. Wcześniej w pobliżu gazowego giganta przelatywały sondy z programu Pionier oraz Voyager. Największą planetę Układu Słonecznego badała także sonda Galileo oraz New Horizons, której celem był Pluton. W przyszłości NASA planuje zbadanie kilku księżyców Jowisza, w tym Europę, która pod lodową pokrywą posiada ocean wody. To obiecująca misja, zwłaszcza po doniesieniach o odkryciu w oceanie na Enceladusie – jednym z księżyców Saturna – wodoru oraz dwutlenku węgla. To wskazuje, że mogą tam być warunki dla zaistnienia i podtrzymania życia. Europa jest podobnym światem.

Rewelacje na temat Jowisza zostały opublikowane w dwóch pracach naukowych na łamach pisma „Science”.

 

Źródło: NASA, Science, fot. NASA