Новые данные о Юпитере, полученные от зонда NASA Juno

ДЕРЖАТЬ FreeRelease 8 | eTurboNews | ЭТН
Аватар Линды Хонхольц
Написано Линда Хонхольц

Новые данные, полученные с помощью зонда НАСА «Юнона», вращающегося вокруг Юпитера, дают более полную картину того, как отличительные и красочные атмосферные особенности планеты дают подсказки о невидимых процессах под ее облаками. Результаты подчеркивают внутреннюю работу поясов и зон облаков, окружающих Юпитер, а также его полярные циклоны и даже Большое Красное Пятно.

Сегодня исследователи опубликовали несколько статей об атмосферных открытиях Юноны в журналах Science и Journal of Geophysical Research: Planets. Дополнительные статьи появились в двух последних выпусках Geophysical Research Letters.

«Эти новые наблюдения Джуно открывают кладезь новой информации о загадочных наблюдаемых объектах Юпитера», - сказала Лори Глейз, директор отдела планетологии НАСА в штаб-квартире агентства в Вашингтоне. «Каждый документ проливает свет на различные аспекты атмосферных процессов на планете - замечательный пример того, как наши разноплановые научные группы помогают лучше понять нашу Солнечную систему».

«Юнона» вышла на орбиту Юпитера в 2016 году. Во время каждого из 37 проходов космического корабля над планетой на сегодняшний день специальный набор инструментов заглядывал под палубу турбулентных облаков.

«Ранее« Юнона »удивляла нас намёками на то, что явления в атмосфере Юпитера оказались глубже, чем ожидалось, - сказал Скотт Болтон, главный исследователь« Юноны »из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио и ведущий автор статьи Journal Science о глубине вихрей Юпитера. «Теперь мы начинаем собирать все эти отдельные части вместе и впервые по-настоящему понимаем, как работает красивая и жестокая атмосфера Юпитера - в 3D».

Микроволновый радиометр Juno (MWR) позволяет ученым миссии заглядывать под верхушки облаков Юпитера и исследовать структуру его многочисленных вихревых бурь. Самый известный из этих штормов - культовый антициклон, известный как Большое красное пятно. Этот малиновый вихрь, более широкий, чем Земля, заинтриговал ученых с момента его открытия почти два столетия назад.

Новые результаты показывают, что циклоны теплее наверху, с более низкой атмосферной плотностью, тогда как они холоднее внизу и с более высокой плотностью. Антициклоны, вращающиеся в противоположном направлении, холоднее вверху, но теплее внизу.

Результаты также указывают на то, что эти штормы намного выше, чем ожидалось: одни простираются на 60 миль (100 километров) ниже вершины облаков, а другие, включая Большое красное пятно, простираются на 200 миль (350 километров). Это неожиданное открытие демонстрирует, что вихри покрывают области за пределами тех, где конденсируется вода и образуются облака, ниже глубины, где солнечный свет согревает атмосферу. 

Высота и размер Большого Красного Пятна означает, что концентрация атмосферной массы в шторме потенциально может быть обнаружена приборами, изучающими гравитационное поле Юпитера. Два близких пролета Juno над самым известным местом Юпитера предоставили возможность найти гравитационную сигнатуру шторма и дополнить результаты MWR по его глубине. 

Когда Juno движется низко над облачной палубой Юпитера со скоростью около 130,000 209,000 миль в час (0.01 400 км в час), ученые Juno смогли измерить изменения скорости до 650 миллиметра в секунду с помощью антенны слежения NASA Deep Space Network с расстояния более 300 миллионов миль (500 миллионов километров). Это позволило команде ограничить глубину Большого Красного Пятна примерно XNUMX милями (XNUMX км) ниже вершины облаков.

«Точность, необходимая для определения силы тяжести Большого Красного Пятна во время пролета в июле 2019 года, ошеломляет», - сказала Марция Паризи, ученый Juno из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии и ведущий автор статьи в Journal Science о гравитационных полетах над Землей. Большое красное пятно. «Возможность дополнить открытие MWR о глубине дает нам большую уверенность в том, что будущие гравитационные эксперименты на Юпитере дадут столь же интригующие результаты». 

Ремни и Зоны

Помимо циклонов и антициклонов, Юпитер известен своими отличительными поясами и зонами - белыми и красноватыми полосами облаков, которые опоясывают планету. Эти полосы разделяют сильные ветры с востока на запад, движущиеся в противоположных направлениях. Юнона ранее обнаружила, что эти ветры или реактивные течения достигают глубины около 2,000 миль (примерно 3,200 километров). Исследователи до сих пор пытаются разгадать загадку того, как образуются реактивные течения. Данные, собранные MWR Juno во время нескольких проходов, раскрывают одну возможную подсказку: газообразный аммиак в атмосфере перемещается вверх и вниз в удивительной согласованности с наблюдаемыми реактивными потоками.

«Следуя за аммиаком, мы обнаружили циркулирующие клетки как в северном, так и в южном полушариях, которые по своей природе похожи на« клетки Ферреля », которые контролируют большую часть нашего климата здесь, на Земле», - сказала Керен Дуер, аспирантка из Института Вейцмана. наук в Израиле и ведущий автор статьи Journal Science о клетках типа Ферреля на Юпитере. «В то время как у Земли одна ячейка Ферреля на полушарие, у Юпитера их восемь - каждая как минимум в 30 раз больше».

Данные MWR Juno также показывают, что пояса и зоны проходят около 40 миль (65 километров) под водяными облаками Юпитера. На небольшой глубине пояса Юпитера в микроволновом свете ярче, чем соседние зоны. Но на более глубоких уровнях, ниже водяных облаков, все обстоит наоборот, что обнаруживает сходство с нашими океанами.

«Мы называем этот уровень« Jovicline »по аналогии с переходным слоем, наблюдаемым в океанах Земли, известным как термоклин, где морская вода резко переходит от относительной теплой к относительной холодной», - сказал Ли Флетчер, участвующий в программе Juno ученый из Университета. из Лестера в Соединенном Королевстве и ведущий автор статьи в Journal of Geophysical Research: Planets, освещающей микроволновые наблюдения Juno умеренных поясов и зон Юпитера.

Полярные циклоны

Юнона ранее обнаружила многоугольное расположение гигантских циклонических штормов на обоих полюсах Юпитера - восемь восьмиугольных на севере и пять пятиугольных на юге. Теперь, пять лет спустя, ученые миссии, используя наблюдения космического аппарата Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), определили, что эти атмосферные явления чрезвычайно устойчивы, оставаясь в том же месте.

«Циклоны Юпитера влияют на движение друг друга, заставляя их колебаться около положения равновесия», - сказал Алессандро Мура, соисследователь Juno в Национальном институте астрофизики в Риме и ведущий автор недавней статьи в Geophysical Research Letters о колебаниях и стабильности. в полярных циклонах Юпитера. «Поведение этих медленных колебаний предполагает, что они имеют глубокие корни».

Данные JIRAM также показывают, что, подобно ураганам на Земле, эти циклоны хотят двигаться к полюсу, но циклоны, расположенные в центре каждого полюса, отталкивают их назад. Этот баланс объясняет, где находятся циклоны, и разные числа на каждом полюсе. 

Об авторе

Аватар Линды Хонхольц

Линда Хонхольц

Главный редактор для eTurboNews в штаб-квартире eTN.

Подписаться
Уведомление о
гость
0 Комментарии
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Буду рад вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
Поделиться с...