Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Undersøgelse hjælper med at løse mysterier under Jupiters farvede bånd

Farverige hvirvlende skybælter dominerer Jupiters sydlige halvkugle i dette billede taget af NASAs Juno -rumfartøj. Kredit:NASA

Forskere fra Australien og USA har hjulpet med at løse mysteriet bag Jupiters farvede bånd i en ny undersøgelse af samspillet mellem atmosfærer og magnetfelter.

Jupiter er den største planet i vores solsystem. I modsætning til Jorden, Jupiter har ingen fast overflade - det er en gasformet planet, bestående mest af brint og helium.

Flere stærke jetstrømme flyder vest til øst i Jupiters atmosfære, der er, på en måde, ligner Jordens jetstrømme. Skyer af ammoniak ved Jupiters ydre atmosfære føres med af disse jetstrømme for at danne Jupiters farvede bånd, som er hvide nuancer, rød, orange, brun og gul.

Dr. Navid Constantinou fra ANU Research School of Earth Sciences, en af ​​forskerne på undersøgelsen, sagde, at der indtil for nylig var lidt kendt om, hvad der skete under Jupiters skyer.

"Vi ved meget om jetstrømmene i Jordens atmosfære og den centrale rolle, de spiller i vejret og klimaet, men vi har stadig meget at lære om Jupiters atmosfære, " han sagde.

"Forskere har længe diskuteret, hvor dybt jetstrømmene når under Jupiters og andre gasgigants overflader, og hvorfor de ikke vises i solens indre. "

Nylige beviser fra NASAs rumfartøj Juno indikerer, at disse jetstrømme når så dybt som 3, 000 kilometer under Jupiters skyer.

Medforsker Dr. Jeffrey Parker fra Livermore National Laboratory i USA sagde, at deres teori viste, at jetstrømme blev undertrykt af et stærkt magnetfelt.

Dette billede fanger en skyformation i stor højde omgivet af hvirvlende mønstre i atmosfæren i Jupiters nordlige nordlige tempererede bælteområde. Det nordlige nordlige tempererede bælte er et af Jupiters mange farverige, hvirvlende skybånd. Forskere har i årtier undret sig over, hvor dybt disse bånd strækker sig. Tyngdekraftsmålinger indsamlet af Juno under dens tætte flybys opdagede, at disse bånd af flydende atmosfære faktisk trænger dybt ind i planeten, til en dybde på cirka 1, 900 miles (3, 000 kilometer). Kredit:NASA

"Gassen i Jupiters indre er magnetiseret, så vi tror, ​​at vores nye teori forklarer, hvorfor jetstrømmene går så dybt, som de gør under gasgigantens overflade, men ikke går dybere, "sagde doktor Parker.

De polære og subtropiske jetstrømme i Jordens atmosfære former klimaet, især på midten af ​​breddegrader som i Australien, Europa og Nordamerika.

"Jordens jetstrømme har en enorm indvirkning på vejret og klimaet ved at fungere som en barriere og gøre det sværere for luft på hver side af dem at udveksle egenskaber som varme, fugt og kulstof, "sagde doktor Constantinou.

Jetstrømmene på Jorden er bølgede og uregelmæssige, mens de er meget mere lige på Jupiter.

"Der er ingen kontinenter og bjerge under Jupiters atmosfære, der forhindrer jetstrømmens vej, "Sagde Parker.

"Dette gør jetstrømmene på Jupiter enklere. Ved at studere Jupiter, ikke blot afslører vi mysterierne i gasgigantens indre, men vi kan også bruge Jupiter som et laboratorium til at studere, hvordan atmosfæriske strømme fungerer generelt. "

Forskningen involverede matematiske beregninger for den ustabilitet, der fører til jetstrømme, når magnetfelter er til stede, samt arbejde med at sammenligne de teoretiske forudsigelser med resultater fra tidligere computersimuleringer.

Undersøgelsen er publiceret i The Astrofysisk Journal .