Juno-rumfartøjet opdaterer Jupiter-mysteriet fra kvart århundrede

For 25 år siden, NASA sendte historiens første sonde ind i atmosfæren på solsystemets største planet. Men de oplysninger, som Galileo-sonden returnerede under dens nedstigning til Jupiter, forårsagede hovedskraber:Atmosfæren, den styrtede ind i, var meget tættere og varmere, end forskerne forventede. Nye data fra NASAs Juno-rumfartøj tyder på, at disse "hot spots" er meget bredere og dybere end forventet. Fundene på Jupiters hot spots, sammen med en opdatering om Jupiters polarcykloner, blev afsløret den 11. december, under en virtuel mediebriefing ved American Geophysical Unions efterårskonference.

"Kæmpeplaneter har dybe atmosfærer uden en fast eller flydende base som Jorden, " sagde Scott Bolton, hovedefterforsker for Juno ved Southwest Research Institute i San Antonio. "For bedre at forstå, hvad der sker dybt inde i en af ​​disse verdener, du skal se under skylaget. Juno, som for nylig afsluttede sit 29. close-up videnskabspas af Jupiter, gør netop det. Rumfartøjets observationer kaster lys over gamle mysterier og stiller nye spørgsmål – ikke kun om Jupiter, men om alle gasgigantens verdener."

Det seneste mangeårige mysterium Juno har tacklet stammer fra 57 minutter, 36 sekunders data strålede Galileo tilbage den 7. december, 1995. Da sonden sendte tilbage, at dens omgivelser var tørre og blæsende, overraskede videnskabsmænd tilskrev fundet det faktum, at sonden på 75 pund (34 kilogram) var faldet ned i atmosfæren inden for et af Jupiters relativt sjældne hot spots - lokaliserede atmosfæriske "ørkener", der krydser gasgigantens nordlige ækvatorialregion. Men resultater fra Junos mikrobølgeinstrument indikerer, at hele det nordlige ækvatorialbælte - et bredt, Brun, cyklonbånd, der vikler sig rundt om planeten lige over gasgigantens ækvator - er generelt et meget tørt område.

Implikationen er, at de varme punkter muligvis ikke er isolerede "ørkener, " men hellere, vinduer ind i et stort område i Jupiters atmosfære, der kan være varmere og tørrere end andre områder. Junos højopløsningsdata viser, at disse jovianske hotspots er forbundet med brud i planetens skydæk, giver et indblik i Jupiters dybe atmosfære. De viser også hot spots, flankeret af skyer og aktive storme, giver næring til elektriske udladninger i høj højde, der for nylig blev opdaget af Juno og kendt som "fladt lyn". Disse udledninger, som forekommer i den kolde øvre del af Jupiters atmosfære, når ammoniak blandes med vand, er en del af dette puslespil.

"Højt oppe i atmosfæren, hvor lavvandede lyn ses, vand og ammoniak kombineres og bliver usynlige for Junos mikrobølgeinstrument. Det er her, der dannes en særlig slags hagl, som vi kalder 'mushballs', " sagde Tristan Guillot, en Juno-medforsker ved Université Côte d'Azur i Nice, Frankrig. "Disse mushballs bliver tunge og falder dybt ned i atmosfæren, skabe en stor region, der er udtømt for både ammoniak og vand. Når mushballerne smelter og fordamper, ammoniakken og vandet skifter tilbage til en gasformig tilstand og er synlig for Juno igen."

Jupiter vejrudsigt

Sidste år rapporterede Juno-holdet om cyklonerne på sydpolen. På det tidspunkt, Junos Jovian Infrared Auroral Mapper-instrument tog billeder af en ny cyklon, der ser ud til at forsøge at slutte sig til de fem etablerede cykloner, der kredser omkring den massive centrale cyklon ved sydpolen.

"Den sjette cyklon, gruppens baby, så ud til at ændre den geometriske konfiguration ved polen - fra en femkant til en sekskant, " sagde Bolton. "Men, ak, forsøget mislykkedes; babycyklonen blev smidt ud, flyttet væk, og til sidst forsvandt."

På nuværende tidspunkt holdet har ikke en aftalt teori om, hvordan disse gigantiske polære hvirvler dannes – eller hvorfor nogle ser stabile ud, mens andre er født, dyrke, og så dør relativt hurtigt. Arbejdet fortsætter med atmosfæriske modeller, men på nuværende tidspunkt ser ingen model ud til at forklare alt. Hvordan nye storme dukker op, udvikle sig, og enten accepteres eller afvises er nøglen til at forstå de cirkumpolære cykloner, som måske kan hjælpe med at forklare, hvordan atmosfæren på sådanne gigantiske planeter fungerer generelt.