Det store røde sted kan afsløre Jupiters vandige hemmelighed

Mange mysterier gemmer sig under Jupiters smukt kaotiske skyer, men ved hjælp af nogle smarte astronomiske teknikker og NASAs Juno -rumfartøj, en af ​​kæmpe planetens største gåder kan være tættere på at blive løst.

Som vi ved, vand er nøglen til livet på jorden. Vores bestræbelser på at finde liv i andre verdener afhænger af påvisning af denne vigtige forbindelse. Selvom forskere ikke tror, ​​at livet lever i Jupiter, at finde et Jovian -reservoir er et af de mest presserende spørgsmål inden for planetarisk videnskab. Lokalisering af dette vand hjælper os med at forstå, hvordan solsystemet, og Jupiter selv, udviklet sig. Desværre, Jupiter har været notorisk dårlig til at afsløre nogen vand dybt i dens tykke atmosfære, forlader forskere og deres modeller for planetdannelse høje og tørre.

Inden vi sendte rumfartøjer for at undersøge Jupiter, forskere antog, at gasgiganten ville indeholde store mængder H2O. Logikken var enkel:Jorden er dækket af de våde ting, og der er masser af vand i de forskellige måner, der kredser om de gigantiske planeter. Derfor, Jupiter, den mest massive og mest gravitationelt dominerende planet i solsystemet, må have fanget størstedelen af ​​solsystemets vand, da det dannede milliarder af år siden.

Denne logik blev knust i 1995, da NASAs Galileo -mission faldt en sonde i planetens atmosfære for at måle dens sammensætning. Til stor overraskelse for alle, der var en forbløffende mangel på vand. Det viser sig, Galileo -sonden har muligvis ikke fundet vand, simpelthen fordi den blev tabt det forkerte sted. Det er som om sonden faldt i faldskærm over en ørken på Jorden. Det er ikke, at der ikke er vand på vores planet, det er bare, at ørkener ikke er kendt for at være fyldt med tingene. Jupiters atmosfære er dynamisk, med jetstrømme, storme og en ikke -homogen sammensætning; sonden kunne kun prøve atmosfæren, den rejste igennem på det ene sted - og det sted kunne have været så tørt som en ørken.

Situationen ændrede sig, imidlertid, da forskere brugte den magtfulde W.M. Keck Observatory og NASA Infrared Telescope Facility på Hawaii's Mauna Kea for at stirre dybt ind i Jupiters største storm, den store røde plet. De offentliggjorde deres vandfyldte nyheder i en undersøgelse fra august 2018 offentliggjort i Astrophysical Journal og ledet af astrofysiker Gordon L. Bjoraker, fra NASAs Goddard Space Flight Center.

"Månerne, der kredser om Jupiter, er for det meste vandis, så hele kvarteret har masser af vand, "sagde Bjoraker i en NASA -erklæring." Hvorfor ville planeten - som er denne enorme tyngdekraft godt, hvor alt falder i det - vær vandrig, også?"

At undersøge, Bjorakers team målte den infrarøde stråling, der lækker dybt under skyerne. Specifikt studerede de det infrarøde absorptionsspektrum for en bestemt type metan, der vides at eksistere i en damp på hele planeten. Denne infrarøde stråling skulle uhindret lække gennem skyerne, men skulle der være skyer til stede, denne stråling vil blive blokeret. Under analyse af observationer fra Jupiters store røde plet, forskerne fandt, at tre forskellige skylag blokerede dette infrarøde signal fra at passere gennem atmosfæren, enig i teoretiske forudsigelser for tilstedeværelsen af ​​vandrige skyer. De opdagede også store mængder kulilte, tyder på, at der er meget ilt (O) tilgængeligt i Jupiters atmosfære for kemisk at binde sig til molekylært brint (H2) for at danne vand (H2O), hvis temperaturen og trykket er lige rigtigt.

Det næste trin er at bruge disse data til at supplere Junos observationer af Jupiter. Rumfartøjet kan foretage spektroskopiske observationer endnu dybere ind i Jupiters atmosfære, og det vil gøre det for hele planeten, ikke kun den Store Røde Plet. Men skulle Juno også opdage dette mulige vandskylag, de teknikker, der er udviklet af Bjorakers team ved hjælp af teleskoper på jorden, har vist sig at være effektive til at finde vand dybt inde i Jupiter, derved løse gasgigantens vandige mysterium. Disse teknikker kunne derefter bruges til at undersøge dybt ind i atmosfærerne på andre planeter.

"Hvis det virker, så kan vi måske anvende det andre steder, ligesom Saturn, Uranus eller Neptun, hvor vi ikke har en Juno, "sagde studieforfatter og ekspert i planetarisk atmosfærer Amy Simon i en erklæring.

NASA opkaldte Juno -missionen efter den romerske gudinde Juno, der var gift med Jupiter og havde den praktiske evne til at se gennem skyer.