Yüzyıllar boyunca, gökbilimciler Jüpiter'in dönen yüzeyini gözlemliyor ve görünüşü ile büyülüyor ve gizemleniyorlar. Gizem ancak 1995'te Galileo uzay aracı Jüpiter'e ulaştı ve atmosferini derinlemesine incelemeye başladı. O zamandan beri, gökbilimciler renkli bantlarını şaşırttılar ve sadece yüzey fenomeni mi, yoksa daha derine inen bir şey mi olduğunu merak ettiler.
Sayesinde Juno 2016 yılının Temmuz ayından bu yana Jüpiter'in yörüngesinde olan uzay aracı, bilim adamları şimdi bu soruyu cevaplamaya çok daha yakınlar. Geçen hafta, üç yeni çalışma yayınlandı. Juno Jüpiter'in manyetik alanı, iç rotasyonu ve kayışlarının ne kadar derin olduğu hakkında yeni bulgular sunan veriler. Tüm bu bulgular, bilim adamlarının Jüpiter atmosferi ve iç katmanları hakkında ne düşündüğünü gözden geçiriyor.
Çalışmalar, "Jüpiter'in asimetrik ağırlık alanının ölçümü", "Jüpiter'in atmosferik jet akışları binlerce kilometre derinliğe uzanıyor" ve "Jüpiter'in derin iç mekanında diferansiyel rotasyonun bastırılması" başlığını taşıyordu. Doğa Çalışmalar Roma Sapienza Üniversitesi'nden Prof. Luciano Iess, ikincisi Weizmann Bilim Enstitüsü'nden Prof. Yohai Kaspi ve Dr. Eli Galanti tarafından, üçüncüsü ise Weizmann Bilim Enstitüsü'nden Prof. De la Cote d'Azur Gözlemevi.
Araştırma çalışmalarına, ikinci çalışmada baş yazar olarak ek olarak Professo Kaspi ve Dr. Galanti önderlik etti. Parite daha önce bile bu analize hazırlanıyor Juno 2011 yılında piyasaya sürüldü ve bu süre zarfında yerçekimi alan verilerini analiz etmek ve Jüpiter atmosferi ve dinamiklerini daha iyi kavramak için matematiksel araçlar geliştirdiler.
Her üç çalışma da Juno Jüpiter'in direğinden birinden diğerine her 53 günde bir geçtiğinde - “perijove” olarak bilinen bir manevra. Prob, her geçişte, atmosferin yüzey katmanlarının altına bakmak için gelişmiş enstrüman takımını kullandı. Ek olarak, sondanın yaydığı radyo dalgaları, her bir yörüngeyle gezegenin yerçekimi alanı tarafından nasıl kaydırıldıklarını belirlemek için ölçüldü.
Gökbilimciler bir süredir anladıkları gibi, Jüpiter'in jetleri doğudan batıya ve batıdan doğuya doğru bantlar halinde akmaktadır. Bu süreçte, gezegendeki kütlenin eşit dağılımını bozarlar. Gezegenin yerçekimi alanındaki değişiklikleri (ve dolayısıyla bu kitlesel dengesizliği) ölçerek, Dr.Kaspi ve Dr. Galanti’nin analitik araçları, fırtınaların yüzeyin altında ne kadar derinlere uzandığını ve iç dinamiklerinin nasıl olduğunu hesaplayabildi.
Her şeyden önce, ekip gezegenin mükemmel bir küre olmaktan sapma biçimi nedeniyle anomaliler bulmayı umuyordu - bu da hızlı rotasyonunun onu nasıl hafifçe ezmesinden kaynaklanıyor. Bununla birlikte, atmosferdeki güçlü rüzgarların varlığı nedeniyle açıklanabilecek ek anomaliler de aradılar.
İlk çalışmada, Dr. Iess ve meslektaşları, Juno Jüpiter'in yerçekimi harmoniklerinin ölçümlerini yapmak için uzay aracı - hem tek hem de tek. Belirledikleri şey, Jüpiter'in manyetik alanının, atmosferdeki iç akışların göstergesi olan kuzey-güney asimetrisine sahip olmasıdır.
Bu asimetrinin analizi, Dr. Kaspi, Dr. Galanti ve meslektaşlarının Jüpiter'in doğu-batı jet akımlarının derinliğini hesaplamak için gezegenin yerçekimi alanındaki varyasyonları kullandığı ikinci çalışmada takip edildi. Bu jetlerin Jüpiter'in yerçekimi alanında nasıl bir dengesizliğe neden olduğunu ölçerek ve hatta gezegenin kütlesini bozarak, 3000 km (1864 mi) derinliğe kadar uzandıkları sonucuna vardılar.
Tüm bunlardan, Prof. Guillot ve meslektaşları, gezegenin yerçekimi alanı ve jet akışları ile ilgili önceki bulguları kullandıkları ve sonuçları iç mekan modellerinin tahminleriyle karşılaştırdıkları üçüncü çalışmayı gerçekleştirdiler. Bundan, gezegenin iç kısmının neredeyse katı bir gövde gibi döndüğünü ve diferansiyel dönüşün daha da azaldığını belirlediler.
Ek olarak, atmosferik akış bölgelerinin 2.000 km (1243 mi) ile 3.500 km (2175 mi) derinliğe kadar uzandığını buldular, bu da tek yerçekimi harmoniklerinden elde edilen kısıtlamalarla tutarlıydı. Bu derinlik, elektrik iletkenliğinin manyetik sürüklemenin diferansiyel dönüşü bastıracak kadar büyük olacağı noktaya da karşılık gelir.
Bulgularına dayanarak, ekip ayrıca Jüpiter atmosferinin toplam kütlesinin% 1'ini oluşturduğunu hesapladı. Karşılaştırmak gerekirse, Dünya'nın atmosferi toplam kütlesinin milyonda birinden daha az. Yine de, Dr. Kaspi'nin Weizzmann Institute basın bülteninde açıkladığı gibi, bu oldukça şaşırtıcıydı:
“Bu herkesin düşündüğünden çok daha fazlası ve Güneş Sistemindeki diğer gezegenlerden bilinenden çok daha fazlası. Bu temelde saniyede onlarca metre hızda hareket eden üç Dünya'ya eşit bir kütle. ”
Tüm bunlar, bu çalışmaların Jüpiter'in atmosferik dinamikleri ve iç yapısına yeni bir ışık tuttuğunu söyledi. Şu anda, Jüpiter'in çekirdeğinde ne olduğu konusu hala çözülmedi. Ancak araştırmacılar tarafından yapılan diğer ölçümleri analiz etmeyi umuyorlar. Juno Jüpiter'in sağlam bir çekirdeğe sahip olup olmadığını görmek ve (eğer öyleyse) kütlesini belirlemek. Bu da gökbilimcilerin Güneş Sistemi'nin tarihi ve oluşumu hakkında çok şey öğrenmelerine yardımcı olacak.
Ayrıca, Kaspi ve Galanti, Jüpiter'in jet akışlarını en ikonik özelliğiyle (Jüpiter'in Büyük Kırmızı Noktası) mücadele etmek için karakterize etmek için geliştirdikleri yöntemlerden bazılarını kullanmayı düşünüyorlar. Bu fırtınanın ne kadar derinleştiğini belirlemenin yanı sıra, bu fırtınanın neden yüzyıllardır devam ettiğini ve son yıllarda neden belirgin bir şekilde küçüldüğünü öğrenmeyi umuyorlar.
Juno misyonunun 2018 yılının Temmuz ayında tamamlanması bekleniyor. Herhangi bir uzantıyı yasaklayan sonda, perijove 14'ü gerçekleştirdikten sonra Jüpiter'in atmosferine kontrollü bir deorbit gerçekleştirecek. Ancak, görev bittikten sonra bile, bilim adamları topladığı verileri analiz edecekler yıllar boyunca. Bunun Güneş Sistemi’nin en büyük gezegeni hakkında ortaya koyduğu şey, Güneş Sistemi hakkında bilgi sahibi olmanın da yolunu açacaktır.
