Patru noi studii ne-au inversat înțelegerea dinamicii interne a giganților gazoși

este

Adesea suprafața planetei spune puține despre procesele care au loc în intestinele sale. Atmosfera vizibilă a lui Jupiter constă în alternarea unor dungi luminoase și întunecate de gaz formate de vânturi puternice. Viteza acestor formațiuni poate atinge mai mult de 100 de metri pe secundă, dar nu răspund la întrebarea ce se întâmplă în adâncurile gigantului gazos. Și aici gravitația vine în ajutor.

Urmărirea accelerației navei spațiale Juno pe măsură ce se apropia de Jupiter și înregistrarea efectului Doppler a dezvăluit mici anomalii care au dus la o descoperire uimitoare.

O serie de patru articole publicate pe 7 martie 2018 în revista Nature și în articolul însoțitor „News and Views”, dezvăluie ultimele rezultate ale navei spațiale Juno a NASA, ale cărei date despre câmpul gravitațional al lui Jupiter au potențialul de a ne răsturna înțelegerea asupra dinamica internă a giganților gazoși.

Puteți citi cele patru articole aici, aici, aici și aici. Deși se concentrează pe diferite domenii de cercetare, ele au în mare măsură o temă comună - sunt legate de unele dintre principalele caracteristici ale lui Jupiter.

Una dintre principalele descoperiri este că știm acum cât de departe se extinde atmosfera lui Jupiter - 3.000 de kilometri sub nori, ceea ce este mult mai mult decât era de așteptat. După această adâncime, compoziția planetei se schimbă dramatic.

Este interesant cum arată Jupiter sub nori. Conform acestor articole, la această adâncime, interiorul planetei se transformă într-unul mai dens, dar nu devine solid.

Nucleul lui Jupiter pare a fi un lichid gros format dintr-un amestec de hidrogen și heliu care se rotește ca un solid. Eliberarea de energie în timpul proceselor care au loc în acest nucleu determină procese de convecție în intestinele uriașului, care ajung la suprafața sa.

O altă constatare majoră dintr-un studiu este că câmpul gravitațional al lui Jupiter nu este simetric în regiunile sale nordice și sudice. Acest lucru este ceva neașteptat pentru o planetă care se învârte rapid. Acest lucru pare a se datora diferitelor curenți de vânt și atmosferice de pe planetă.

Vânturile lui Jupiter îi pot afecta câmpul gravitațional odată ce ating o adâncime relativ mare - cel puțin 3.000 de kilometri sub norii uriași. Aceasta înseamnă că dungile lui Jupiter nu sunt doar un fenomen de suprafață - sunt conduse de procese care au loc în intestinele planetei și se slăbesc pe măsură ce se apropie de suprafață.

Rezultatele obținute pot fi aplicate dinamicii interne a lui Saturn.

„Rezultatele arată, de asemenea, că sub acești 3.000 de kilometri de vânt, planeta se rotește ca un corp solid și toate aceste informații au implicații profunde pentru înțelegerea noastră a interiorului planetei și, la rândul nostru, ne permite să ne apropiem mai mult de înțelegerea formării sale”, a spus el. a declarat pentru SETimes IFLScience Yamila Miguel de la Universitatea din Olanda, unul dintre autorii articolelor.

„Galileo a văzut aceste urme în atmosfera lui Jupiter cu multe secole în urmă, deci acesta este cu siguranță ceva ce am vrut să știm de mult timp și suntem cu toții entuziasmați de rezultate”, a adăugat Miguel.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că atmosfera lui Jupiter conținea aproximativ 1% din masa planetei, echivalent cu aproximativ trei Pământuri, ceea ce reprezintă o cantitate imensă. În comparație, atmosfera Pământului reprezintă doar o milionime din masa totală a planetei noastre.

„Rezultatul este surprinzător, deoarece arată că atmosfera lui Jupiter este masivă și se extinde mult mai adânc decât ne-am așteptat anterior”, a spus Yohai Kaspi de la Weizmann Institute of Science, Israel, autorul unuia dintre articole.

Dar asta nu este tot.

În raportul final, Alberto Adriani de la Institutul de Astrofizică și Spațiu Planetar din Roma, Italia, și colegii săi au observat pentru prima dată structura polilor lui Jupiter în lumină infraroșie.

Au descoperit că ciclonii polului creează structuri poligonale stabile, opt cicloni crescând în jurul unui ciclon central la Polul Nord. La Polul Sud erau cinci cicloni care făceau același lucru.

Un cerc de cicloni se învârte în jurul polului sudic al lui Jupiter.

„Juno este prima misiune ale cărei instrumente au oferit vederi excepționale asupra polilor”, a declarat Adriani pentru IFLScience. „Structurile ciclonice pe care le-am observat acolo, deasupra polilor, nu există pe alte planete din sistemul nostru solar”.

Există multe alte lucruri interesante de învățat în viitor. De exemplu, Juno va măsura mareele cauzate de luna Io pe măsură ce își exercită influența gravitațională asupra planetei. Adâncimea și structura Marii Pete Roșii a lui Jupiter vor fi de asemenea măsurate, la fel și masa nucleului său central.

Cunoașterea giganților gazoși este importantă din mai multe motive, nu în ultimul rând pentru că multe dintre planetele pe care le găsim în afara sistemului nostru solar sunt giganți gazoși. Dacă ne putem înțelege propria noastră, vom putea înțelege mult mai multe despre exoplanetele de gaze.