Често повърхността на планетата разказва малко за процесите, които се случват в нейните недра. Видимата атмосфера на Юпитер се състои от променливи ярки и тъмни ивици газ, образувани от мощни ветрове. Скоростта на тези формации може да достигне повече от 100 метра в секунда, но те не отговарят на въпроса какво се случва в дълбините на газовия гигант. И тук на помощ идва гравитацията.
Проследяването на ускорението на космическия кораб Juno при приближаването му с Юпитер и отчитането на Доплеровия ефект разкриха малки аномалии, които доведоха до зашеметяващо откритие.
Поредица от четири статии, публикувани на 7 март 2018 в списание Nature и в придружаваща статия "Новини и изгледи" (News and Views), разкрива най-новите резултати от космическия апарат на НАСА Juno, чийто данни за гравитационното поле на Юпитер имат потенциала да преобърнат разбирането ни за вътрешната динамика на газовите гиганти.
С четирите статии може да се запознаете тук, тук, тук и тук . Въпреки че се фокусират върху различни области на научните изследвания, те до голяма степен имат обща тема - свързани са с някои от основните характеристики на Юпитер.
Едно от основните открития е, че сега знаем докъде се простира атмосферата на Юпитер - на 3 000 километра под облаците, което е много повече от очакваното. След тази дълбочина, съставът на планетата се променя драстично.
Интересно е как изглежда Юпитер под облаците. Според тези статии на тази дълбочина вътрешността на планетата се променя към по-плътна, но не става твърда.
Изглежда, че ядрото на Юпитер е гъста течност, състояща се от смес от водород и хелий, която се върти като твърдо тяло. Освобождаването на енергия по време на процесите, протичащи в това ядро, предизвиква конвекционни процеси в недрата на гиганта, които достигат до неговата повърхност.
Друг основен извод от едно от изследванията е, че гравитационното поле на Юпитер не е симетрично в северната и южната си област. Това е нещо неочаквано за планета, която се върти бързо. Изглежда, че това се дължи на разнообразните вятърни и атмосферни потоци на планетата.
Ветровете на Юпитер могат да повлияят на гравитационното му поле, след като достигат до относително голяма дълбочина - най-малко 3000 километра под гигантските облаци. Това означава, че ивиците на Юпитер не са просто повърхностно явление - те се задвижват от процеси, които се случват в недрата на планетата и отслабват с доближаването им до повърхността.
Получените резултати могат да бъдат приложени към вътрешната динамика на Сатурн.
"Резултатите показват също, че под тези ветрове от 3000 километра планетата се върти като твърдо тяло и цялата тази информация има дълбоки последствия за разбирането ни за вътрешността на планетата и на свой ред ни позволява да се доближим до разбирането за нейното формиране", заяви за IFLScience Ямила Мигел (Yamila Miguel) от Университета в Холандия, един от авторите на статиите.
"Галилей видя тези ивици в атмосферата на Юпитер преди много векове, така че това определено е нещо, което искахме да знаем отдавна и всички сме развълнувани от резултатите", добавя Мигел.
Изследователите също така откриват, че атмосферата на Юпитер съдържа около 1% от масата на планетата, еквивалентна на около три Земи, което е огромно количество. Земната атмосфера, за сравнение, съставлява само една милионна част от общата маса на нашата планета.
"Резултатът е изненадващ, защото това показва, че атмосферата на Юпитер е масивна и се простира много по-дълбоко, отколкото очаквахме по-рано", отбелязза Йохай Каспи (Yohai Kaspi) от Института Weizmann Institute of Science, Израел, автор на една от статиите.
Но това не е всичко.
В заключителния доклад Алберто Адриани (Alberto Adriani) от Института по астрофизика и космическа планеталогия в Рим, Италия, и колегите му за пръв път наблюдаваха структурата на полюсите на Юпитер в инфрачервена светлина.
Те откриват, че циклоните на полюсите създават устойчиви многоъгълни структури, като осем циклона се надигат около един централен циклон на северния полюс. На южния полюс имаше пет циклона, които правят същото.
Кръг от циклони се върти около южния полюс на Юпитер.
"Juno е първата мисия, чийто инструментите предадоха изключителни изгледи към полюсите", заяви Адриани пред IFLScience. "Циклонните структури, които наблюдавахме там, над полюсите, не съществуват на други планети на нашата слънчева система".
Има още много други вълнуващи неща, които предстои да бъдат научени в бъдеще. Например, Juno ще измери приливите, предизвикани от луната Йо, докато упражнява гравитационното си въздействие върху планетата. Дълбочината и структурата на Голямото червено петно на Юпитер също ще бъдат измерени, а също и масата на централното му ядро.
Познанията за газовите гиганти е важно по много причини, не на последно място, защото много от планетите, които откриваме извън нашата Слънчева система, са газови гиганти. Ако можем да разберем собствените си, ще можем да разберем много повече и за газовите екзопланети.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари