Pomarańczowe i białe pasy, które charakteryzują zewnętrzną atmosferę Jowisza, rozciągają się na tysiące mil w wgłąb gazowego giganta, a na jego biegunach tworzą się geometryczne grupy cyklonów. Nowe odkrycia zostały dokonane dzięki analizom danych dostarczonych przez sondę Juno.
– Dane otrzymane dzięki sondzie Juno pokazują nam zupełnie nowego Jowisza. Zmieniają one naszą dotychczasową wiedzę na temat gigantycznych planet rozsianych po Wszechświecie – powiedział Scott Bolton z Southwest Research Institute, który kieruje badaniami misji Juno.
W „Nature” zostały niedawno opublikowane cztery artykuły naukowe dotyczące nowych odkryć na Jowiszu. Prace te koncentrują się na strukturze atmosfery planety pod widoczną warstwą chmur i zaskakującym odkryciu skupisk cyklonów otaczających bieguny Jowisza. Wszystko to dzięki misji Juno.
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.
– Systemy sondy Juno są tak zaawansowany technicznie, że możliwości pomiarowe zostały poprawione o rząd wielkości jeśli chodzi o precyzję – przyznał Bolton. Ta zwiększona dokładność pozwoliła naukowcom wykryć asymetrię w strukturze Jowisza na głębokościach blisko 3000 kilometrów.
– To odkrycie zaskoczyło cały zespół. Dane z Juno pokazują, że prądy strumieniowe przecinające Jowisza, rozciąga się znacznie poniżej głębokości, gdzie dociera światło słoneczne, co oznacza, że coś innego niż pogoda może napędzać te siły – dodał Bolton.
W sumie strumienie Jowisza zawierają około 1 procenta masy gazowego giganta. Oznacza to, że masa odpowiadająca około trzem ziemiom porusza się wokół Jowisza w postaci tych strumieni. Na Ziemi atmosfera to mniej niż milionowa część masy planety.
Badania ujawniły też, że pod warstwami atmosfery Jowisz rotuje, jako twarde, sztywne ciało. – W jakiś sposób Jowisz przechodzi z warstwy prądów strumieniowych, które obracają się jako górna warstwa chmur do sztywnego ciała w głębi, gdzie wszystko porusza się razem. To przejście może mieć coś wspólnego z silnym polem magnetycznym Jowisza – wyjaśnił Bolton.
Naukowcy mają nadzieję, że zmiana między warstwami atmosferycznymi a tymi bardziej stałymi, które leżą poniżej, zostanie ujawniona podczas pozostałej części misji Juno w ciągu najbliższych kilku lat.
Kolejne odkrycie dotyczy geometrycznych układów cyklonów na biegunach Jowisza. – Przed misją Juno naukowcy niewiele wiedzieli o biegunach Jowisza. Przede wszystkim dlatego, że z perspektywy Ziemi ich zwyczajnie nie widać. Okazuje się, że Jowisz jest ledwo rozpoznawalny, gdy patrz się na niego od strony biegunów – zaznaczył Bolton.
Obrazy uzyskane z kamery na światło widzialne, jak i tej na podczerwień, pokazujące bieguny gazowego giganta, ujawniły geometryczne wzory potężnych cyklonów. Na północnym biegunie osiem cyklonów otacza jeden położony w centralnej części. Wszystkie z nich mają rozmiary 4000-4600 kilometrów średnicy. Na biegunie południowym centralny cyklon otoczony jest przez pięć innych. Południowe cyklony są większe, mają rozmiary rzędu 5600-7000 kilometrów średnicy.
– Te cyklony są ogromne. Prędkości wiatru wynoszą nawet 350 kilometrów na godzinę. Wydają się one istnieć blisko siebie w harmonii i są trwałe. Zaskakująco różnią się od pojedynczego wzoru burzy, który sonda Cassini zmierzyła na biegunach Saturna – ocenił Bolton.
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: Southwest Research Institute, fot. NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM
