Dodano: 13 kwiecień 2018r.

Lot nad cyklonami Jowisza w podczerwieni. Nowe dane od sondy Juno

Naukowcy pracujący przy misji Juno stworzyli trójwymiarowy film przedstawiający gęsto upakowane cyklony i antycyklony, które przenikają przez regiony bieguna północnego Jowisza. Podczas spotkania we Wiedniu, na którym animacja została przedstawiona, badacze poinformowali też o najnowszych ustaleniach dotyczących pola magnetycznego planety i jej atmosfery.

 

Naukowcy z misji Juno, dzięki danym zebranym przez instrument Jovian InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) zainstalowany na sondzie, wygenerowali trójwymiarową animację lotu nad północnym biegunem Jowisza. JIRAM wychwytuje promieniowanie podczerwone wyłaniające się z głębi Jowisza równie dobrze w nocy, jak i w dzień. Instrument ten bada warstwę atmosfery w zakresie od 50 do 70 kilometrów poniżej wierzchołków chmur planety.

Dzięki animacji badacze będą mogli lepiej zrozumieć siły działające na biegunie północny planety, który jest zdominowany przez ogromny centralny cyklon otoczony ośmioma innymi cyklonami okołobiegunowymi o średnicach od 4 000 do 4 600 kilometrów.

- Przed Juno mogliśmy tylko zgadywać, jak mogą wyglądać regiony polarne Jowisza – powiedział Alberto Adriani, astrofizyk współpracujący przy misji Juno z  Institute for Space Astrophysics and Planetology w Rzymie. - Teraz, gdy Juno przelatuje nad biegunami w bliskiej odległości, możemy zebrać obrazy w podczerwieni wzorów pogodowych Jowisza i jego masywnych cyklonów z niespotykanymi dotąd szczegółami – dodał.

Naukowcy zajmujący się misją Juno przedstawili animację i wyniki swoich badań podczas Zgromadzenia Ogólnego Europejskiej Unii Geonauk we Wiedniu. Kolejnym problemem, który omówili, były ostatnie przypuszczenia zespołu naukowców na temat składu wnętrza gazowego giganta. Jednym z największych osiągnięć w tej kwestii było zrozumienie, jak głębokie wnętrze Jowisza się obraca.

- Przed Juno nie mogliśmy rozróżnić ekstremalnych modeli rotacji wnętrza Jowisza, do których ​​dane były zbierane przez obserwacje z Ziemi i inne misje kosmiczne. Ale sonda Juno jest inna - okrąża planetę od bieguna do bieguna i zbliża się do Jowisza bardziej, niż jakikolwiek statek kosmiczny wcześniej. Dzięki niesamowitemu wzrostowi dokładności wynikającemu z danych grawitacyjnych Juno, w zasadzie rozwiązaliśmy kwestię obracania się wnętrza Jowisza. Strefy i pasy, które widzimy w atmosferze obracające się z różnymi prędkościami, sięgają do około 3000 kilometrów wgłąb. W tym momencie wodór staje się wystarczająco przewodzący, by zostać wciągnięty do niemal jednolitej rotacji przez silne pole magnetyczne planety – powiedział Tristan Guillot pracujący przy misji Juno z Universite Cote d’Azur w Nicei.

Te same dane wykorzystywane do analizy rotacji Jowisza zawierają informacje o strukturze i składzie wnętrza planety. - Brak wiedzy o rotacji wnętrza poważnie ograniczał możliwość badania głębokiego wnętrza. Teraz nasza praca może naprawdę zacząć się na poważnie - określając wnętrze największej planety Układu Słonecznego - powiedział Guillot.

Podczas spotkania, zastępca dyrektora naukowego misji Jak Connerney z Space Research Corporation zaprezentował pierwszy szczegółowy obraz dynamo lub silnika napędzającego pole magnetyczne Jowisza (Teoria Dynama Magnetohydrodynamicznego). Connerney wraz ze współpracownikami opracowali nowy model pola magnetycznego z pomiarów wykonanych podczas ośmiu przelotów naukowych nad Jowiszem sondy Juno. W ten sposób otrzymali mapy pola magnetycznego na powierzchni oraz w obszarze poniżej powierzchni, gdzie, jak sądzą badacze, powstaje dynamo. Ponieważ Jowisz jest gazowym olbrzymem, jego powierzchnia jest zdefiniowana przez promień planety, czyli około 71 450 kilometrów.

Dane przedstawione na spotkaniu to ogromny postęp w wiedzy dotyczącej największej planety Układu Słonecznego. Pozwolą one lepiej zaplanować pozostałe przeloty naukowe sondy Juno. – Pole magnetyczne Jowisza nie przypomina niczego, co dotąd widzieliśmy. To nowa era badań nad dynamami planetarnymi – zaznaczył Connerney.

Mapa stworzona przez zespół Connerney’a ujawnia nieoczekiwane nieregularności, obszary o zaskakującym natężeniu pola magnetycznego. Dowodzi też, że pole magnetyczne Jowisza jest bardziej złożone na półkuli północnej niż na półkuli południowej. Mniej więcej w połowie drogi między równikiem a biegunem północnym znajduje się obszar, w którym pole magnetyczne jest intensywne i dodatnie. Jest on otoczony przez obszary, które są mniej intensywne i negatywne. Na półkuli południowej pole magnetyczne jest jednak zawsze ujemne, coraz bardziej intensywne od równika do bieguna.

Sonda Juno weszła na orbitę gazowego giganta w sierpniu 2016 roku. Według pierwotnego planu, po dwóch okrążeniach miał nastąpić manewr zacieśnia orbity i sonda miała znaleźć się na orbicie 14-dniowej. Jednak ze względu na usterkę związaną z zaworami helu w silniku głównym sondy, inżynierowie z NASA zdecydowali, że nie będą podejmować tego ryzykownego manewru i obecnie Juno znajduje się na wydłużonej orbicie 53-dniowej i zostanie na niej do końca misji.

Juno obecnie kończy 11 przelot naukowy nad Jowiszem. Sonda zrealizowała dopiero jedną trzecią zaplanowanego programu mapowania planety. 12 przelot naukowy rozpocznie się 24 maja.

Jowisz to największa planeta Układu Słonecznego. Jego masa jest dwa i pół razy większa niż masa wszystkich pozostałych planet w naszym układzie. Gazowy olbrzym posiada blisko 70 znanych nam księżyców. Planetę pokrywa kilka warstw chmur, które układają się w charakterystyczne pasy widoczne z naszej planety. Dzień na Jowiszu trwa około 10 godzin.

 

Źródło: NASA