NASA Juno Probe'dan Yeni Jüpiter Bulguları

Araştırmacılar bugün Science ve Journal of Geophysical Research: Planets dergisinde Juno'nun atmosferik keşifleri hakkında birkaç makale yayınladılar. Geophysical Research Letters'ın son iki sayısında ek makaleler yayınlandı.

NASA'nın ajansın Washington'daki genel merkezindeki gezegen bilimi bölümünün direktörü Lori Glaze, “Juno'dan gelen bu yeni gözlemler, Jüpiter'in esrarengiz gözlemlenebilir özellikleri hakkında yeni bilgiler içeren bir hazine sandığı açıyor” dedi. "Her makale, gezegenin atmosferik süreçlerinin farklı yönlerine ışık tutuyor - uluslararası çeşitliliğe sahip bilim ekiplerimizin güneş sistemimizi nasıl güçlendirdiğinin harika bir örneği."

Juno, 2016'da Jüpiter'in yörüngesine girdi. Uzay aracının bugüne kadarki 37 geçişinin her biri sırasında, özel bir alet takımı, çalkantılı bulut güvertesinin altına baktı.

San Antonio'daki Güneybatı Araştırma Enstitüsü'nden Juno'nun baş araştırmacısı ve Jüpiter'in girdaplarının derinliğine ilişkin Journal Science makalesinin baş yazarı Scott Bolton, “Daha önce, Juno, Jüpiter'in atmosferindeki fenomenlerin beklenenden daha derine indiğine dair ipuçlarıyla bizi şaşırttı” dedi. "Şimdi, tüm bu bireysel parçaları bir araya getirmeye başlıyoruz ve Jüpiter'in güzel ve şiddetli atmosferinin nasıl çalıştığına dair ilk gerçek anlayışımızı 3 boyutlu olarak alıyoruz."

Juno'nun mikrodalga radyometresi (MWR), görev bilim adamlarının Jüpiter'in bulut tepelerinin altını incelemesine ve sayısız girdap fırtınasının yapısını araştırmasına olanak tanır. Bu fırtınaların en ünlüsü, Büyük Kırmızı Nokta olarak bilinen ikonik antisiklondur. Dünya'dan daha geniş olan bu kızıl girdap, neredeyse iki yüzyıl önce keşfinden bu yana bilim adamlarının ilgisini çekti.

Yeni sonuçlar, siklonların daha düşük atmosferik yoğunluklarla üstte daha sıcak, altta ise daha yüksek yoğunlukta daha soğuk olduğunu gösteriyor. Ters yönde dönen antisiklonların üst kısmı daha soğuk, alt kısmı ise daha sıcaktır.

Bulgular ayrıca, bu fırtınaların beklenenden çok daha uzun olduğunu, bazılarının bulut tepelerinin 60 mil (100 kilometre) altında ve Büyük Kırmızı Nokta da dahil olmak üzere 200 milin (350 kilometre) üzerinde uzandığını gösteriyor. Bu sürpriz keşif, girdapların suyun yoğunlaştığı ve bulutların oluştuğu bölgelerin ötesinde, güneş ışığının atmosferi ısıttığı derinliğin altındaki bölgeleri kapsadığını gösteriyor. 

Büyük Kırmızı Nokta'nın yüksekliği ve boyutu, fırtına içindeki atmosferik kütle konsantrasyonunun, Jüpiter'in yerçekimi alanını inceleyen araçlar tarafından potansiyel olarak tespit edilebileceği anlamına gelir. Jüpiter'in en ünlü noktası üzerindeki iki yakın Juno uçuşu, fırtınanın yerçekimi imzasını arama ve MWR sonuçlarını derinliğiyle tamamlama fırsatı sağladı. 

Juno, Jüpiter'in bulut güvertesi üzerinde yaklaşık 130,000 mil (209,000 kph) hızla ilerlerken, Juno bilim adamları, bir NASA'nın Derin Uzay Ağı izleme antenini kullanarak, 0.01 milyon milden (400) daha uzak bir mesafeden hız değişikliklerini saniyede 650 milimetre kadar küçük ölçebildiler. milyon kilometre). Bu, ekibin Büyük Kırmızı Nokta'nın derinliğini bulut tepelerinin yaklaşık 300 mil (500 kilometre) altına sınırlamasını sağladı.

NASA'nın Güney Kaliforniya'daki Jet Propulsion Laboratuvarı'ndan bir Juno bilim adamı olan Marzia Parisi, "Temmuz 2019 uçuşu sırasında Büyük Kırmızı Nokta'nın yerçekimini elde etmek için gereken hassasiyet şaşırtıcı" dedi ve Journal Science'da yerçekimi üst uçuşları hakkında bir makalenin baş yazarı. Büyük Kırmızı Nokta. "MWR'nin derinlikle ilgili bulgusunu tamamlayabilmek, Jüpiter'deki gelecekteki yerçekimi deneylerinin eşit derecede ilgi çekici sonuçlar vereceği konusunda bize büyük bir güven veriyor." 

Kemerler ve Bölgeler

Jüpiter, siklonlara ve antisiklonlara ek olarak, kendine özgü kuşakları ve bölgeleriyle tanınır - gezegenin etrafını saran beyaz ve kırmızımsı bulut bantları. Zıt yönlerde hareket eden kuvvetli doğu-batı rüzgarları bantları ayırır. Juno daha önce bu rüzgarların veya jet akımlarının yaklaşık 2,000 mil (kabaca 3,200 kilometre) derinliğe ulaştığını keşfetti. Araştırmacılar hala jet akımlarının nasıl oluştuğunun gizemini çözmeye çalışıyorlar. Juno'nun MWR'si tarafından çoklu geçişler sırasında toplanan veriler, olası bir ipucunu ortaya koyuyor: atmosferin amonyak gazı, gözlemlenen jet akışlarıyla dikkate değer bir hizada yukarı ve aşağı hareket ediyor.

Weizmann Enstitüsü'nden yüksek lisans öğrencisi Keren Duer, "Amonyak izleyerek, hem kuzey hem de güney yarımkürede, doğada Dünya'daki iklimimizin çoğunu kontrol eden 'Yükselen hücrelere' benzeyen sirkülasyon hücreleri bulduk" dedi. İsrail'deki Bilim Bölümü'nden ve Jüpiter'deki Ferrel benzeri hücreler üzerine Journal Science makalesinin baş yazarı. "Dünya'nın yarım küre başına bir Ferrel hücresi varken, Jüpiter'in sekiz tanesi var - her biri en az 30 kat daha büyük."

Juno'nun MWR verileri ayrıca, kuşakların ve bölgelerin Jüpiter'in su bulutlarının yaklaşık 40 mil (65 kilometre) altında bir geçiş geçirdiğini gösteriyor. Sığ derinliklerde, Jüpiter'in kemerleri mikrodalga ışığında komşu bölgelere göre daha parlaktır. Ancak daha derin seviyelerde, su bulutlarının altında, bunun tersi doğrudur - bu da okyanuslarımıza benzerliği ortaya çıkarır.

Üniversiteden Juno'ya katılan bir bilim adamı olan Leigh Fletcher, "Bu seviyeye, deniz suyunun göreceli olarak sıcaktan göreceli olarak soğuğa keskin bir şekilde geçiş yaptığı, termoklin olarak bilinen, Dünya okyanuslarında görülen bir geçiş katmanına benzeterek 'Jovicline' diyoruz" dedi. Birleşik Krallık'taki Leicester'den ve Journal of Geophysical Research: Planets'teki makalenin baş yazarı Juno'nun Jüpiter'in ılıman kuşakları ve bölgeleriyle ilgili mikrodalga gözlemlerini vurguluyor.

Kutup Siklonları

Juno daha önce Jüpiter'in her iki kutbunda da dev siklonik fırtınaların çokgen düzenlemelerini keşfetmişti - sekizi kuzeyde sekizgen bir düzende ve beşi güneyde beşgen bir düzende düzenlenmişti. Şimdi, beş yıl sonra, uzay aracının Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) tarafından yapılan gözlemleri kullanan misyon bilimciler, bu atmosferik fenomenlerin aynı yerde kaldıkları için son derece esnek olduğunu belirlediler.

Roma'daki Ulusal Astrofizik Enstitüsü'nde Juno ortak araştırmacısı olan Alessandro Mura, "Jüpiter'in siklonları birbirlerinin hareketini etkileyerek bir denge pozisyonu hakkında salınmalarına neden oluyor" dedi ve salınımlar ve kararlılık üzerine Jeofizik Araştırma Mektupları'nda yakın zamanda yayınlanan bir makalenin başyazarı. Jüpiter'in kutup siklonlarında. "Bu yavaş salınımların davranışı, derin kökleri olduğunu gösteriyor."

JIRAM verileri ayrıca, Dünya'daki kasırgalar gibi, bu siklonların da kutba doğru hareket etmek istediğini, ancak her bir kutbun merkezinde bulunan siklonların onları geri ittiğini gösteriyor. Bu denge, siklonların nerede olduğunu ve her kutuptaki farklı sayıları açıklar.