Ważne odkrycie na Jowiszu. Efekt działania sondy Juno

Dane pozyskane przez sondę kosmiczną Juno pozwoliły na zbadanie wewnętrznej struktury wiatrów w atmosferze Jowisza. Jak informuje NASA, zebrane informacje pokazują, że wiatry atmosferyczne na planecie przenikają do jej wnętrza w sposób cylindryczny, równolegle do osi jej rotacji.

Jowisz i jego atmosfera od dawna fascynują astronomów i badaczy nauk planetarnych. Dlatego kiedy sonda kosmiczna Juno weszła na orbitę wokół Jowisza w 2016 r., naukowcy uzyskali doskonałe narzędzie do przeprowadzania analiz, które są znacznie dokładniejsze niż te, które można przeprowadzić obserwując Jowisza za pomocą teleskopów z Ziemi. Do tej pory sonda Juno dokonała już 55 okrążeń wokół Jowisza, a jej różne przyrządy zdalnie badały różne obszary, w tym rejony poniżej turbulentnych chmur w atmosferze Jowisza.

Jedną z metod, które naukowcy stosują, aby dowiedzieć się więcej o wnętrzu Jowisza, jest badanie fal radiowych. Anteny naziemne sieci Deep Space Network, które należą do NASA, śledziły sygnał radiowy od sondy Juno, gdy ta przelatywała w pobliżu Jowisza. Mierzyły one niewielkie zmiany prędkości, na poziomie 0,01 milimetra na sekundę, które są spowodowane niejednorodnościami w polu grawitacyjnym planety.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Analizując te odchyłki, naukowcy mogą wysnuć wnioski na temat tego, co znajduje się poniżej górnej warstwy atmosfery, która przesłania widok. W szczególności, dzięki tej metodzie, udało się oszacować głębokość stref i pasów planety, które rozciągają się od wierzchołków chmur w dół na głębokość 3 tys. kilometrów.

Aby zbadać zachowanie wiatrów, naukowcy zastosowali technikę matematyczną, która modeluje odchyłki grawitacyjne i wzniesienia na powierzchni planet skalistych, takich jak Ziemia. Ta technika okazała się przydatna na Jowiszu, gdzie posłużyła do wykonania mapy głębokich wiatrów. Rozdzielczość, którą udało się osiągnąć, jest czterokrotnie większa w porównaniu do modeli opracowanych na podstawie danych ze starszych sond, takich jak Voyager czy Galileo.

Wyniki pomiarów są zgodne z modelem opracowanym dwie dekady temu, który opisuje potężne przepływy strefowe ze wschodu na zachód, rozciągające się od białych i czerwonych stref i pasów na poziomie chmur, kierujące się do wnętrza. Jednak pomiary pokazują, że zamiast rozciągać się we wszystkich kierunkach, niczym promieniująca sfera, przepływy strefowe kierują się do wewnątrz cylindrycznie i są zorientowane wzdłuż osi obrotu Jowisza.

- Wszystkie 40 wskaźników grawitacyjnych zmierzonych przez Juno pasuje do naszych wcześniejszych obliczeń - powiedział Yohai Kaspi z Naukowego Instytutu Weizmanna w Izraelu, który kierował badaniami.

Obecnie sonda Juno jest w przedłużonej fazie swojej misji. Oprócz przelotów koło Jowisza, dokonała także przelotów w pobliżu Ganimedesa i Europy – księżyców planety. Aktualnie jest natomiast w trakcie kilku przelotów obok innego księżyca – Io.

Wyniki tych badań zostały przedstawione w artykule, który ukazał się w "Nature Astronomy".