Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.04.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Данные от "Юноны": реактивные струи Юпитера нельзя сравнивать с земными

shortstoryf

Данные, собранные станцией «Юнона» у Юпитера, указывают, что атмосферные ветры этого газового гиганта простираются глубоко в атмосферу планеты и длятся дольше, чем подобные атмосферные процессы, существующие на Земле. Эти результаты улучшат понимание внутренней структуры Юпитера, массы ядра и, возможно, его происхождения.

Но это было известно ранее, а новые научные результаты, включая данные о крупных циклонах, кружащих вокруг северного и южного полюса Юпитера, показывают такие особенности, которые существенно отличаются не только от Земли, но и вообще не фиксировались в Солнечной системе. Описываемые здесь результаты входят в ряд статей, опубликованных о «Юноне» 8 марта в журнале Nature.

Юпитер струи

Это изображение было получено по данным от картопостроителя JIRAM на борту «Юноны». Показан центральный циклон на северном полюсе Юпитера и восемь циклонов, которые его окружают. Источник: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

«Эти удивительные научные результаты являются ещё одним примером уникальности Юпитера и свидетельствуют о необходимости новых исследований с приборами следующего поколения. Уникальная орбита «Юноны», эволюция радиоастрономии высокой точности и новые инфракрасные технологии позволили сделать эти открытия в рамках новой парадигмы. «Юнона» прошла лишь одну треть от своей основной миссии, а мы уже видим Юпитер совершенно иным», — Скотт Болтон, научный руководитель миссии «Юнона» в Юго-западном Научно-исследовательском институте.

Глубина, на которую распространяются известные зоны и пояса Юпитера, в течение многих десятилетий была тайной. Измерения гравитации, полученные аппаратом во время сближений с газовым гигантом, теперь смогли получить ответы на многие вопросы.

«Измерения гравитационной силы Юпитера «Юноной» указывают на асимметрию между севером и югом. Подобное же явление наблюдается и в его поясах и горизонтальных зонах», — Лучано Иесс, исследователь из университета Сапиенца в Риме, ведущий автор статьи, опубликованной в Nature.

У газовой планеты такая асимметрия может возникать в результате действия потоков глубоко в её недрах. Струи, наблюдаемые на Юпитере, движущиеся на запад и на восток аналогичны асимметричным северу и югу. Чем глубже эти струи, тем больше массы они содержат, что ведёт к более сильному сигналу, выражающемуся в поле силы тяжести.

Юпитер струи

Изображение, сгенерированное на компьютере, основывается на инфракрасном изображении северной полярной области Юпитера, которое было получено 2 февраля 2017 года прибором JIRAM. Источник: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

«Галилео разглядел полосы на Юпитере 400 лет назад. До сих пор мы имели лишь поверхностное понимание о них и могли их сопоставить только с особенностями облаков вдоль этих струй. Сейчас, благодаря исследованиям гравитации от «Юноны», мы знаем, насколько глубоко джеты простираются и какова их структура ниже видимых облаков. Это тоже самое, что и переход от двумерной картины к трёхмерному изображению в высоком разрешении», — Йохай Каспи из Института имени Вейцмана в Реховоте в Израиле, ведущий автор статьи о глубоком погодном слое Юпитера в журнале Nature.

Полученные результаты удивили даже научную группу «Юноны», потому что показали, что полосы Юпитера, которые отвечают за видимую «погоду» планеты, простираются намного глубже, чем ожидалось ранее. Этот юпитерианский слой от самого верхнего уровня до глубины 3000 километров содержит примерно один процент всей массы Юпитера, что примерно равно трём массам Земли.

«В отличие от Юпитера, атмосфера Земли содержит менее одной миллионной от общей массы планеты. Тот факт, что у Юпитера есть такая крупная область, вращающаяся посредством отдельных полос с востока на запад, определённо является сюрпризом для нас».

Юпитер струи

Компьютерное изображение показывает структуру циклона, наблюдаемого на южном полюсе. Источник: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Это открытие важно для понимания характера и возможных механизмов, создающих эти сильные реактивные струи. Кроме того, признаки гравитации в джетах путаются с сигналами гравитации от ядра Юпитера. Другой результат «Юноны», опубликованный в журнале, предполагает, что ниже «погодного» слоя планета вращается почти как твёрдое тело.

«Это — действительно удивительный результат, и будущие измерения с помощью космического аппарата помогут понять, как происходит переход от облаков к твёрдому телу. Открытие «Юноны» имеет далёкие последствия, сказывающиеся на понимании других миров как в нашей Солнечной системе, так и за её пределами. Наши результаты подразумевают, что внешняя вращающаяся область Сатурна должна быть, по крайней мере, в три раза глубже, чем сейчас предполагается, и менее глубокая в крупных планетах-гигантах и коричневых карликах», — тристан Гиллот исследователь группы «Юноны» из университета Лазурного берега, Франция, ведущий автор статьи о глубоком интерьере Юпитера.

Действительно поразительным результатом, который также был опубликован в Nature, являются красивые образы полюсов Юпитера, запечатлённые картопостроителем Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM). Этот прибор получает информацию в инфракрасном диапазоне, поэтому он позволяет запечатлеть изображения излучения, появляющегося из глубины Юпитера одинаково хорошо как ночью, так и днём. JIRAM зондирует погодный слой на глубину до 50-70 километров ниже верхних границ облаков газового гиганта.

«До «Юноны» мы совершенно не понимали то, на что была похожа погода около полюсов Юпитера. Теперь же мы в состоянии наблюдать погоду в полярных областях примерно каждые два месяца. Каждый из северных циклонов имеет ширину, равную расстоянию между Неаполем (Италия) и Нью-Йорком (США), а южные ещё больше северных! Эти циклоны обладают очень сильными ветрами, в некоторых случаях их скорости достигают 350 километров в час. Наконец, они расположены очень близко друг к другу, но всё равно устойчивы. Ничего подобного в Солнечной системе мы больше не знаем», — Альберто Адриани, исследователь из группы «Юноны» из института Космической астрофизики и планетологии в Риме, ведущий автор статьи в Nature.

Полюса Юпитера разительно отличаются от более знакомым нам оранжевым и белым поясам и зонам, окружающим планету в более низких широтах. Его северный полюс находится во власти центрального циклона, окружённого восемью околополюсными циклонами диаметрами в пределах от 4000 до 4600 километров. Южный полюс Юпитера также содержит центральный циклон, но он окружён пятью циклонами с диаметрами от 5600 до 7000 километров. Почти все полярные циклоны на обоих полюсах такие плотные, что их спиральные рукава вступают в контакт со смежными. Однако, не смотря на такую плотность, эти циклоны оставались различимы каждый в отдельности в течение семи месяцев наблюдения.

«Вопрос заключается в том, почему они не сливаются? По данным «Кассини» мы знаем, что у Сатурна  есть один циклонический вихрь на каждом полюсе. Мы начинаем понимать, что не все газовые гиганты создавались одинаково».

Вот четыре статьи, которые легли в основу этой записи:

The measurement of Jupiter’s asymmetric gravity field

Jupiter’s atmospheric jet-streams extending thousands of kilometers deep

A suppression of differential rotation in Jupiter’s deep interior

Clusters of Cyclones Encircling Jupiter’s Poles

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google