იუპიტერის ახალი აღმოჩენები NASA Juno Probe-დან

მკვლევარებმა გამოაქვეყნეს რამდენიმე ნაშრომი ჯუნოს ატმოსფერული აღმოჩენების შესახებ დღეს ჟურნალში Science და Journal of Geophysical Research: Planets. დამატებითი ნაშრომები გამოჩნდა გეოფიზიკური კვლევის წერილების ორ ბოლო ნომერში.

„ჯუნოს ეს ახალი დაკვირვებები ხსნის ახალი ინფორმაციის საგანძურს იუპიტერის იდუმალი დაკვირვებადი მახასიათებლების შესახებ“, - თქვა ლორი გლაზმა, NASA-ს პლანეტარული მეცნიერების განყოფილების დირექტორმა სააგენტოს შტაბ-ბინაში ვაშინგტონში. „თითოეული ნაშრომი ნათელს ჰფენს პლანეტის ატმოსფერული პროცესების სხვადასხვა ასპექტს – შესანიშნავი მაგალითი იმისა, თუ როგორ აძლიერებენ ჩვენი საერთაშორისო მეცნიერების გუნდები ჩვენი მზის სისტემის გაგებას“.

ჯუნო იუპიტერის ორბიტაში 2016 წელს შევიდა. კოსმოსური ხომალდის პლანეტაზე 37 გავლის დროს დღემდე, ინსტრუმენტების სპეციალიზებული კომპლექტი აკვირდებოდა მის მღელვარე ღრუბლის გემბანის ქვემოთ.

„ადრე, ჯუნო გვაკვირვებდა მინიშნებებით, რომ ფენომენი იუპიტერის ატმოსფეროში მოსალოდნელზე უფრო ღრმა იყო“, - თქვა სკოტ ბოლტონმა, ჯუნოს მთავარმა გამომძიებელმა სან ანტონიოში სამხრეთ-დასავლეთის კვლევითი ინსტიტუტიდან და ჟურნალ Science-ის წამყვანი ავტორი იუპიტერის მორევების სიღრმეზე. „ახლა, ჩვენ ვიწყებთ ყველა ამ ცალკეული ნაწილის ერთად შეკრებას და პირველ რეალურ გაგებას იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს იუპიტერის ლამაზი და ძალადობრივი ატმოსფერო – 3D-ში“.

ჯუნოს მიკროტალღური რადიომეტრი (MWR) მისიის მეცნიერებს საშუალებას აძლევს დაათვალიერონ იუპიტერის ღრუბლების მწვერვალები და გამოიკვლიონ მისი მრავალი მორევის ქარიშხლის სტრუქტურა. ამ ქარიშხლებიდან ყველაზე ცნობილია საკულტო ანტიციკლონი, რომელიც ცნობილია როგორც დიდი წითელი ლაქა. დედამიწაზე უფრო ფართო ამ ჟოლოსფერი მორევმა მეცნიერებს დააინტერესა მისი აღმოჩენის შემდეგ თითქმის ორი საუკუნის წინ.

ახალი შედეგები აჩვენებს, რომ ციკლონები ზევით უფრო თბილია, დაბალი ატმოსფერული სიმკვრივით, ხოლო ბოლოში უფრო ცივია, უფრო მაღალი სიმკვრივით. ანტიციკლონები, რომლებიც ბრუნავენ საპირისპირო მიმართულებით, უფრო ცივია ზევით, მაგრამ უფრო თბილი ქვედაში.

აღმოჩენები ასევე მიუთითებს იმაზე, რომ ეს ქარიშხალი მოსალოდნელზე ბევრად მაღალია, ზოგი მათგანი ღრუბლის მწვერვალებიდან 60 მილის (100 კილომეტრით) ვრცელდება და სხვები, მათ შორის დიდი წითელი ლაქა, ვრცელდება 200 მილზე (350 კილომეტრზე). ეს მოულოდნელი აღმოჩენა ცხადყოფს, რომ მორევები ფარავს იმ რეგიონებს, სადაც წყალი კონდენსირდება და ღრუბლები წარმოიქმნება, იმ სიღრმეზე ქვემოთ, სადაც მზის შუქი ათბობს ატმოსფეროს. 

დიდი წითელი ლაქის სიმაღლე და ზომა ნიშნავს, რომ ქარიშხლის შიგნით ატმოსფერული მასის კონცენტრაცია შესაძლოა აღმოჩენილი იყოს იუპიტერის გრავიტაციული ველის შემსწავლელი ინსტრუმენტებით. იუპიტერის ყველაზე ცნობილ ადგილზე ჯუნოს ორმა მჭიდრო ფრენამ შესაძლებლობა მისცა მოეძებნათ ქარიშხლის გრავიტაციული ნიშნები და შეავსოთ MWR-ის შედეგები მის სიღრმეზე. 

როდესაც ჯუნო მოგზაურობდა იუპიტერის ღრუბლის გემბანზე დაბლა, დაახლოებით 130,000 მილი/სთ (209,000 კმ/სთ), ჯუნოს მეცნიერებმა შეძლეს გაზომონ სიჩქარის ცვლილებები, როგორც მცირე 0.01 მილიმეტრი წამში ნასას ღრმა კოსმოსური ქსელის თვალთვალის ანტენის გამოყენებით, 400 მილიონ მილზე მეტი დისტანციიდან. მილიონი კილომეტრი). ამან გუნდს საშუალება მისცა შეეზღუდა დიდი წითელი ლაქის სიღრმე ღრუბლების მწვერვალებიდან დაახლოებით 650 მილზე (300 კილომეტრზე).

„დიდი წითელი ლაქის გრავიტაციის მისაღებად საჭირო სიზუსტე 2019 წლის ივლისის ფრენის დროს გასაოცარია“, - თქვა მარზია პარიზმა, ჯუნოს მეცნიერმა სამხრეთ კალიფორნიაში NASA-ს რეაქტიული ძრავის ლაბორატორიიდან და ჟურნალ Science-ში სტატიის წამყვანი ავტორი გრავიტაციული ფრენების შესახებ. დიდი წითელი ლაქა. „სიღრმეზე MWR-ის აღმოჩენის შევსების შესაძლებლობა გვაძლევს დიდ ნდობას, რომ მომავალი გრავიტაციული ექსპერიმენტები იუპიტერზე თანაბრად დამაინტრიგებელ შედეგებს გამოიღებს“. 

ქამრები და ზონები

ციკლონებისა და ანტიციკლონების გარდა, იუპიტერი ცნობილია თავისი გამორჩეული სარტყლებით და ზონებით - ღრუბლების თეთრი და მოწითალო ზოლებით, რომლებიც პლანეტას ახვევენ. საპირისპირო მიმართულებით მოძრავი ძლიერი აღმოსავლეთ-დასავლეთის ქარი ზოლებს ჰყოფს. ჯუნომ ადრე აღმოაჩინა, რომ ეს ქარები, ანუ რეაქტიული ნაკადები, დაახლოებით 2,000 მილის (დაახლოებით 3,200 კილომეტრის) სიღრმეს აღწევს. მკვლევარები ჯერ კიდევ ცდილობენ ამოხსნან ის საიდუმლო, თუ როგორ წარმოიქმნება რეაქტიული ნაკადები. Juno's MWR-ის მიერ შეგროვებული მონაცემები მრავალჯერადი გავლის დროს ცხადყოფს ერთ შესაძლო მინიშნებას: რომ ატმოსფეროს ამიაკის გაზი მოძრაობს ზევით და ქვევით დაკვირვებულ რეაქტიულ ნაკადებთან შესანიშნავად გასწორებით.

„ამიაკის მიყოლებით, ჩრდილოეთ და სამხრეთ ნახევარსფეროებში აღმოვაჩინეთ ცირკულაციის უჯრედები, რომლებიც ბუნებით ჰგავს „ფერელის უჯრედებს“, რომლებიც აკონტროლებენ ჩვენი კლიმატის დიდ ნაწილს აქ, დედამიწაზე“, თქვა კერენ დუერმა, ვაიზმანის ინსტიტუტის კურსდამთავრებულმა. მეცნიერების მეცნიერება ისრაელში და ჟურნალ Science სტატიის წამყვანი ავტორი იუპიტერზე ფერელის მსგავსი უჯრედების შესახებ. "მიუხედავად იმისა, რომ დედამიწას აქვს თითო ფერელის უჯრედი თითო ნახევარსფეროზე, იუპიტერს აქვს რვა - თითოეული მინიმუმ 30-ჯერ დიდი."

Juno-ს MWR მონაცემებმა ასევე აჩვენა, რომ სარტყლები და ზონები იუპიტერის წყლის ღრუბლების ქვეშ დაახლოებით 40 მილის (65 კილომეტრის) მანძილზე გადადიან. არაღრმა სიღრმეებში, იუპიტერის სარტყლები მიკროტალღური შუქით უფრო კაშკაშაა, ვიდრე მეზობელ ზონებში. მაგრამ უფრო ღრმა დონეზე, წყლის ღრუბლების ქვემოთ, საპირისპიროა - რაც ავლენს მსგავსებას ჩვენს ოკეანეებთან.

„ჩვენ ვეძახით ამ დონეს „ჯოვიკლინას“ ანალოგიურად დედამიწის ოკეანეებში ნანახი გარდამავალი ფენისა, რომელიც ცნობილია როგორც თერმოკლინი - სადაც ზღვის წყალი მკვეთრად გადადის შედარებით თბილიდან შედარებით ცივზე“, - თქვა ლი ფლეტჩერმა, Juno-ს მონაწილე მეცნიერმა უნივერსიტეტიდან. ლესტერიდან გაერთიანებულ სამეფოში და სტატიის მთავარი ავტორი ჟურნალში გეოფიზიკური კვლევის ჟურნალში: პლანეტები, რომლებიც ხაზს უსვამენ ჯუნოს მიკროტალღურ დაკვირვებებს იუპიტერის ზომიერი სარტყლებისა და ზონების შესახებ.

პოლარული ციკლონები

ჯუნომ ადრე აღმოაჩინა გიგანტური ციკლონური ქარიშხლების პოლიგონური განლაგება იუპიტერის ორივე პოლუსზე - რვა განლაგებული იყო რვაკუთხა ნიმუშით ჩრდილოეთით და ხუთი განლაგებული ხუთკუთხა ნიმუშით სამხრეთით. ახლა, ხუთი წლის შემდეგ, მისიის მეცნიერებმა კოსმოსური ხომალდის Jovian Infrared Auroral Mapper-ის (JIRAM) დაკვირვების გამოყენებით დაადგინეს, რომ ეს ატმოსფერული ფენომენები უკიდურესად ელასტიურია და რჩებიან იმავე ადგილას.

„იუპიტერის ციკლონები გავლენას ახდენენ ერთმანეთის მოძრაობაზე, რაც იწვევს მათ წონასწორობის პოზიციის რყევას“, - თქვა ალესანდრო მურამ, Juno-ს თანამკვლევარმა რომში ასტროფიზიკის ეროვნული ინსტიტუტიდან და გეოფიზიკური კვლევის წერილების ბოლო სტატიის წამყვანი ავტორი რხევებისა და სტაბილურობის შესახებ. იუპიტერის პოლარულ ციკლონებში. ”ამ ნელი რხევების ქცევა იმაზე მეტყველებს, რომ მათ ღრმა ფესვები აქვთ.”

JIRAM-ის მონაცემები ასევე მიუთითებს, რომ დედამიწაზე ქარიშხლების მსგავსად, ამ ციკლონებს სურთ გადაადგილება პოლუსებისკენ, მაგრამ ციკლონები, რომლებიც მდებარეობს თითოეული პოლუსის ცენტრში, უბიძგებენ მათ უკან. ეს ბალანსი განმარტავს, თუ სად ცხოვრობენ ციკლონები და სხვადასხვა რიცხვები თითოეულ პოლუსზე.