Raziskovalci so danes objavili več člankov o Junoovih atmosferskih odkritjih v reviji Science in Journal of Geophysical Research: Planets. Dodatni dokumenti so se pojavili v dveh nedavnih številkah Geophysical Research Letters.
"Ta nova opazovanja iz Juno odpirajo zakladnico novih informacij o Jupitrovih skrivnostnih opaznih značilnostih," je povedala Lori Glaze, direktorica NASA-inega oddelka za planetarne znanosti na sedežu agencije v Washingtonu. "Vsak dokument osvetljuje različne vidike atmosferskih procesov na planetu - čudovit primer, kako naše mednarodno raznolike znanstvene ekipe krepijo razumevanje našega sončnega sistema."
Juno je v Jupitrovo orbito vstopila leta 2016. Med vsakim od dosedanjih 37 prehodov vesoljskega plovila preko planeta je pod njegovo burno oblačno ploščo pokukala specializirana zbirka instrumentov.
"Prej nas je Juno presenetila z namigi, da so pojavi v Jupitrovi atmosferi šli globlje, kot smo pričakovali," je povedal Scott Bolton, glavni raziskovalec Juno z Southwest Research Institute v San Antoniu in glavni avtor članka Journal Science o globini Jupitrovih vrtincev. "Zdaj začenjamo sestavljati vse te posamezne kose in dobivamo naše prvo pravo razumevanje, kako deluje Jupitrovo lepo in nasilno vzdušje - v 3D."
Junoov mikrovalovni radiometer (MWR) omogoča znanstvenikom misije, da pokukajo pod vrhove Jupitrovih oblakov in preučijo strukturo njegovih številnih vrtinčnih neviht. Najbolj znana od teh neviht je ikonična anticiklona, znana kot Velika rdeča pega. Ta škrlatni vrtinec, ki je širši od Zemlje, navdušuje znanstvenike od svojega odkritja pred skoraj dvema stoletjema.
Novi rezultati kažejo, da so cikloni na vrhu toplejši, z nižjo atmosfersko gostoto, medtem ko so na dnu hladnejši, z večjo gostoto. Anticikloni, ki se vrtijo v nasprotni smeri, so na vrhu hladnejši, spodaj pa toplejši.
Ugotovitve tudi kažejo, da so te nevihte veliko višje od pričakovanih, pri čemer se nekatere raztezajo 60 milj (100 kilometrov) pod vrhovi oblakov, druge pa, vključno z Veliko rdečo pego, segajo več kot 200 milj (350 kilometrov). To presenetljivo odkritje dokazuje, da vrtinci pokrivajo območja onkraj tistih, kjer se voda kondenzira in nastajajo oblaki, pod globino, kjer sončna svetloba segreva ozračje.
Višina in velikost Velike rdeče pege pomenita, da bi koncentracijo atmosferske mase v nevihti potencialno lahko zaznali z instrumenti, ki preučujejo Jupitrovo gravitacijsko polje. Dva tesna preleta Juno nad Jupitrovo najbolj znano točko sta omogočila iskanje gravitacijskega podpisa nevihte in dopolnjevanje rezultatov MWR o njeni globini.
Ko je Juno potoval nizko nad Jupitrovim oblakom s hitrostjo približno 130,000 mph (209,000 km/h), so znanstveniki Juno lahko izmerili spremembe hitrosti kot majhnih 0.01 milimetra na sekundo z uporabo NASA-ine sledilne antene Deep Space Network z razdalje več kot 400 milijonov milj (650). milijonov kilometrov). To je ekipi omogočilo, da je globino Velike rdeče pege omejila na približno 300 milj (500 kilometrov) pod vrhovi oblakov.
"Natančnost, potrebna za pridobitev gravitacije Velike rdeče pege med preletom julija 2019, je osupljiva," je dejala Marzia Parisi, znanstvenik Juno iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon v južni Kaliforniji in glavni avtor članka v Journal Science o gravitacijskih preletih Velika rdeča pega. "To, da lahko dopolnimo ugotovitve MWR o globini, nam daje veliko zaupanje, da bodo prihodnji gravitacijski poskusi na Jupitru prinesli enako zanimive rezultate."
Pasovi in cone
Poleg ciklonov in anticiklonov je Jupiter znan po svojih značilnih pasovih in conah – belih in rdečkastih pasovih oblakov, ki ovijajo planet. Močni vzhodno-zahodni vetrovi, ki se premikajo v nasprotnih smereh, ločujejo pasove. Juno je pred tem odkrila, da ti vetrovi ali curki dosežejo globino približno 2,000 milj (približno 3,200 kilometrov). Raziskovalci še vedno poskušajo rešiti skrivnost, kako nastanejo curki. Podatki, ki jih je zbral Juno's MWR med večkratnimi prehodi, razkrivajo en možni namig: da plin amoniak v atmosferi potuje navzgor in navzdol v izjemni poravnavi z opazovanimi curki.
"S spremljanjem amoniaka smo na severni in južni polobli odkrili cirkulacijske celice, ki so po naravi podobne 'Ferrelovim celicam', ki nadzorujejo velik del našega podnebja tukaj na Zemlji," je povedala Keren Duer, podiplomska študentka z Weizmannovega inštituta. znanosti v Izraelu in glavni avtor članka Journal Science o celicah, podobnih Ferrelu na Jupitru. "Medtem ko ima Zemlja eno Ferrelovo celico na hemisfero, ima Jupiter osem - vsaka vsaj 30-krat večja."
Podatki Junoove MWR tudi kažejo, da pasovi in cone opravijo prehod okoli 40 milj (65 kilometrov) pod Jupitrovimi vodnimi oblaki. Na majhni globini so Jupitrovi pasovi v mikrovalovni svetlobi svetlejši od sosednjih con. Toda na globljih nivojih, pod vodnimi oblaki, je ravno nasprotno – kar razkriva podobnost z našimi oceani.
"To raven imenujemo 'Jovicline' po analogiji s prehodno plastjo, ki jo vidimo v Zemljinih oceanih, znano kot termoklina - kjer morska voda močno prehaja iz relativno tople v relativno mrzlo," je dejal Leigh Fletcher, sodelujoči znanstvenik Juno z univerze. iz Leicestra v Združenem kraljestvu in glavni avtor prispevka v Journal of Geophysical Research: Planeti, ki poudarjajo Junonovo mikrovalovno opazovanje Jupitrovih zmernih pasov in območij.
Polarni cikloni
Juno je pred tem odkrila poligonalne razporeditve velikanskih ciklonskih neviht na obeh Jupitrovih polih – osem razporejenih v osmerokotnem vzorcu na severu in pet v peterokotnem vzorcu na jugu. Zdaj, pet let pozneje, so znanstveniki misije z opazovanji Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) vesoljske ladje ugotovili, da so ti atmosferski pojavi izjemno odporni in ostajajo na isti lokaciji.
"Jupitrovi cikloni vplivajo na gibanje drug drugega, zaradi česar nihajo okoli ravnotežnega položaja," je dejal Alessandro Mura, soraziskovalec Juno na Nacionalnem inštitutu za astrofiziko v Rimu in glavni avtor nedavnega članka v Geophysical Research Letters o nihanjih in stabilnosti. v Jupitrovih polarnih ciklonih. "Vedenje teh počasnih nihanj kaže, da imajo globoke korenine."
Podatki JIRAM tudi kažejo, da se ti cikloni, tako kot orkani na Zemlji, želijo premakniti proti polu, vendar jih cikloni, ki se nahajajo v središču vsakega pola, potisnejo nazaj. To ravnovesje pojasnjuje, kje se nahajajo cikloni in različna števila na vsakem polu.
