Juno sonde opdager overraskende aktivitet i Jupiters interiør

NASAs Juno-rumfartøj har undersøgt Jupiters dybder, afslører, at planetens berømte bånd af hvirvlende vinde strækker sig tusindvis af kilometer ned. Værket er det skarpeste indblik endnu i Jupiters interiør.

Jupiters farverige striber er atmosfæriske mønstre sammensat af vinde, der flyder skiftevis øst og vest. Indtil nu, forskere har ikke været i stand til at sige, om disse bånd er begrænset til et lavt lag eller når dybere ind i planeten. "At bestemme dette er et af hovedmålene med Juno -missionen, " sagde teammedlem Yohai Kaspi, en geofysiker ved Weizmann Institute of Science i Rehovot, Israel, den 18. oktober ved American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences møde i Provo, Utah.

Juno ankom til Jupiter i juli 2016 og har sløjfet rundt om den en gang hver 53. dag. Missionen har allerede afsløret adskillige mystiske fænomener, såsom Jupiters spredte magnetfelt og sæt af cykloner, der hvirvler rundt om planetens nord- og sydpoler som dansere omkring en majstang.

Ved at studere Jupiters gravitationsfelt, forskere kan undersøge tusinder af kilometer ind på planeten. Ved hver tæt fly-by, Juno måler planetens komplekse gravitationsslæbebåd. Disse observationer har allerede afsløret, at Jupiter har en lille, 'fuzzy', dårligt defineret kerne1.

Indre hvirvel

De seneste resultater viser, at Jupiters gravitationsfelt er skævt, med forskellige mønstre på den nordlige og sydlige halvkugle, sagde Tristan Guillot, planetforsker ved Observatoriet ved Côte d'Azur i Nice, Frankrig. Det tyder på, at dens brintrige gas flyder asymmetrisk dybt i planeten. "Det er noget, man ikke havde forventet, " sagde Guillot på mødet. "Vi var slet ikke sikre på, om vi ville være i stand til at se det."

Et andet fingerpeg om strukturen i Jupiters indre kom fra, hvordan tyngdekraftsfeltet varierer med dybden. Teoretiske undersøgelser forudsiger, at jo større tyngdekraftsignalet er, jo stærkere er gasstrømmen dybt nede2, 3. Disse oplysninger er vigtige for at drille ud af, om hele Jupiters interiør roterer som en enkelt fast krop, eller om forskellige lag spinder adskilt fra hinanden, som et sæt nestende russiske dukker, der bevæger sig inden i hinanden.

Juno opdagede et tyngdekraftssignal kraftigt nok til at indikere, at materialet flyder så langt ned som 3, 000 kilometer. "Vi tager bare skyerne og vinden og strækker dem ind i det indre, " sagde Kaspi. Fremtidigt arbejde kan hjælpe med at finde ud af, hvor stærk strømmen er på forskellige dybder, hvilket kunne afgøre, om Jupiters indre virkelig minder om russiske dukker.

Juno -forskere leder nu efter, hvad tyngdekraftsdataene ellers vil fortælle dem, såsom hvor langt den berømte storm kaldet Den Store Røde Plet strækker sig ind i atmosfæren.

Et andet instrument ombord på Juno har allerede antydet, at det Store Røde Spots rødder kan gå hundredvis af kilometer ned, og det kunne gå endnu dybere. "Det er endnu ikke klart, at det er så dybt, at det vil vise sig i tyngdekraftsdata, sagde David Stevenson, en planetarisk videnskabsmand ved California Institute of Technology i Pasadena. "Men vi prøver."

Polære cirkler

Juno har også kigget ind i Jupiters dybder på andre måder. En stor overraskelse fra missionen var klyngerne af cykloner ved hver pol, set af Junos kameraer i synlige og infrarøde bølgelængder. Forskere havde ikke set stormene før, fordi Juno er det første rumfartøj, der flyver over Jupiters polarområder. Der er otte cykloner omkring nordpolen og fem omkring sydpolen - alle er mystiske, fordi computermodellering tyder på, at sådanne små storme ikke ville være stabile i hvirvlende polarvinde.

Svaret kan ligge i et finurligt fysikkoncept kendt som en hvirvelkrystal, sagde Fachreddin Tabataba-Vakili, en planetarisk videnskabsmand ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena. Sådanne krystaller er blevet set i nogle få jordbaserede fænomener, såsom roterende superfluider; de fødes, når små hvirvler dannes og vedvarer, efterhånden som materialet, de er indlejret i, fortsætter med at flyde.

Noget ved strømmen omkring Jupiters poler kan oprette den samme dynamik, Sagde Tabataba-Vakili. Det næste er at finde ud af, hvorfor der er otte cykloner ved den ene pol og fem ved den anden, han tilføjede.

Mellem Jupiters polarcykloner og dens dybe indre strømme, Juno fortsætter med at drille nye overraskelser fra solsystemets største planet. "Det er klart, at gigantiske planeter har en masse hemmeligheder, "Sagde Guillot.