Науковці використали дані, зібрані космічним апаратом Juno, щоб уточнити екваторіальний та полярний радіуси Юпітера. Виявилося, що найбільша планета Сонячної системи сплющена біля полюсів значно сильніше, ніж вважалося досі.
Дослідження Юпітера
Юпітер — найбільша планета Сонячної системи. І ось вже 50 років в усіх підручниках його екваторіальний радіус вказаний як 66 854 км, а полярний — як 71 492 км. Однак нещодавня публікація в журналі Nature Astronomy може це змінити.
Досі розміри Юпітера оцінювали по всього п’яти вимірах, здійснених аратами Voyager та Peoneer майже п’ять десятиліть тому. Однак ще 2011 року до Юпітера прибула автоматична станція Juno. Вона здійснила 26 вимірювань розмірів газового гіганта. Саме аналізом цих цифр і зайнялися вчені.
«Проходження Juno за Юпітером відкриває можливості для нових наукових цілей. Коли космічний апарат проходить за планетою, його радіосигнал блокується і відхиляється атмосферою Юпітера. Це дозволяє точно виміряти розмір Юпітера», — каже головний дослідник Juno, доктор Скотт Дж. Болтон із Південно-західного дослідницького інституту в Сан-Антоніо, Техас.
Справжній розмір Юпітера
Команда Juno в Інституті Вейцмана скористалася цією новою можливістю. Науковці відстежували, як радіосигнали викривляються, проходячи через атмосферу Юпітера, що дозволило їм перетворити цю інформацію на детальні карти температури та щільності Юпітера, отримавши найчіткіше на сьогодні зображення розміру та форми гігантської планети.
Нові дані показують, що Юпітер дещо менший, ніж вважалося раніше: його ширина на екваторі менша приблизно на 8 км, а на полюсах він плоскіший на 24 км. Іншими словами, він більш сплощений у порівнянні з попередніми оцінками.
Ці кілька кілометрів у розрахунках форми Юпітера мають принципове значення. Зміна радіуса лише на кілька кілометрів дає змогу моделям внутрішньої будови газового гіганта значно краще узгоджуватися як із гравітаційними даними, так і з атмосферними вимірами. Використавши найсучасніші моделі внутрішньої структури Юпітера, астрономи отримали унікальну можливість показати, що уточнена форма планети допомагає усунути розбіжності між теоретичними моделями та спостереженнями.
Це дослідження також має ширше значення для розуміння структури газових планет загалом, оскільки Юпітер слугує стандартним еталоном для вивчення газових гігантів у Сонячній системі та за її межами.
Вітри, урагани та внутрішня будова Юпітера
Професор Каспі зазначає, що попередні вимірювання не враховували потужні вітри Юпітера. Включивши ці екстремальні вітри у свої розрахунки, команда Вейцмана усунула давні розбіжності в попередніх вимірюваннях. «Важко побачити, що відбувається під хмарами Юпітера, але радіодані дають нам можливість зазирнути у глибину зональних вітрів і потужних ураганів Юпітера», — пояснює Каспі.
Робота над вітрами пов’язана з недавнім дослідженням Каспі та доктора Німрода Гавріеля, випускника групи Каспі, про величезні полярні циклони Юпітера. У цій праці, опублікованій у PNAS, використані дані місії Juno про рух цих циклонів, щоб оцінити, на яку глибину вони простягаються в надра планети.
Загалом, краще розуміння вітрів Юпітера дозволяє науковцям з’ясувати взаємозв’язок між атмосферою планети та її глибоким внутрішнім простором. Їхнє передбачення нещодавно було підтверджене мікрохвильовими вимірами, зробленими космічним апаратом Juno.
Це дослідження допомагає астрономам зрозуміти, як формуються та еволюціонують планети. Юпітер, ймовірно, був першою планетою, що утворилася в Сонячній системі, й, вивчаючи те, що відбувається всередині неї, ми наближаємося до розуміння, як утворилася Сонячна система і планети, подібні до нашої.
У майбутньому методи, розроблені під час цих досліджень, стануть у пригоді команді в аналізі даних з безпілотного космічного апарата JUICE Європейської космічної агенції, запущеного 2023 року. Місія оснащена приладом, розробленим Вейцманським інститутом, який дозволить глибше зазирнути в атмосферу планети.
За матеріалами phys.org
