|
Выяснилось, что Юпитер сужается к экватору
|
|
|
|
Более 50 лет мы думали, что знаем размер и форму Юпитера, крупнейшей планеты Солнечной системы. Теперь исследователи из Научного института Вейцмана пересмотрели эти знания, используя новые данные и технологии. В новом исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature Astronomy, ученые Вейцмана, возглавляющие международную группу из Италии, США, Франции и Швейцарии, представили наиболее точное на сегодняшний день определение размера и формы Юпитера.
|
|
|
|
"Просто зная расстояние до Юпитера и наблюдая за тем, как он вращается, можно определить его размер и форму", - говорит профессор. Йохай Каспи из отдела наук о Земле и планетах Вейцмановского университета. - Но для проведения действительно точных измерений требуются более сложные методы".
|
|
|
|
"Форма Юпитера, как она понималась до сих пор, была получена исследователями на основе всего лишь шести измерений, проведенных почти пять десятилетий назад миссиями НАСА "Вояджер" и "Пионер", которые отправили радиолуч с космического аппарата на Землю", - объясняет доктор Эли Галанти, старший научный сотрудник, возглавлявший исследования в команде Kaspi. "Эти миссии заложили основу, но теперь у нас появилась редкая возможность провести анализ целых 26 новых измерений, сделанных космическим аппаратом НАСА "Юнона"".
|
|
|
|
Орбита "Юноны" открывает новые возможности
|
|
|
|
Запущенный в 2011 году и находящийся на орбите Юпитера с 2016 года, "Юнона" отправляет обратно в НАСА потоки необработанных данных. Когда в 2021 году НАСА продлило миссию, чтобы космический аппарат мог продолжить более тщательное изучение Юпитера и его спутников, новая расширенная траектория "Юноны" вывела космический аппарат на орбиту, которая позволила ему пройти позади Юпитера с точки зрения Земли, чего никогда не было на его предыдущей орбите.
|
|
|
|
|
|
|
"Прохождение "Юноны" за Юпитером открывает новые возможности для научных исследований. Когда космический аппарат проходит за планетой, его радиосигнал блокируется и искажается атмосферой Юпитера. Это позволяет точно измерить размеры Юпитера", - говорит главный исследователь Juno доктор Скотт Дж. Болтон (Scott J. Bolton) из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио, штат Техас.
|
|
|
|
Выясняем истинные размеры Юпитера
|
|
|
|
Команда Juno в Weizmann воспользовалась этой новой возможностью. "Мы проследили, как изменяются радиосигналы при прохождении через атмосферу Юпитера, что позволило нам преобразовать эту информацию в подробные карты температуры и плотности Юпитера, получив наиболее четкое представление о размерах и форме планеты-гиганта", - говорит Мария Смирнова, аспирантка группы Kaspi, который разработал специальную методику для обработки новых данных Juno.
|
|
|
|
Новые данные показывают, что Юпитер немного меньше, чем предполагалось ранее — он примерно на 8 км меньше в ширину на экваторе и на 24 км более плоский на полюсах. Другими словами, он более плоский по сравнению с предыдущими оценками. "Учебники необходимо будет обновить", - говорит Каспи. "Размер Юпитера, конечно, не изменился, но изменился способ его измерения".
|
|
|
|
"Эти несколько километров имеют значение", - объясняет Галанти. "Небольшое изменение радиуса позволяет нашим моделям внутренней части Юпитера намного лучше соответствовать данным о гравитации и атмосферных измерениях".
|
|
|
|
Этот вывод был проверен другим аспирантом из группы Каспи, Мааяном Зивом. "У нас была уникальная возможность использовать наши самые современные модели для определения внутренней плотности Юпитера, чтобы показать, что изысканная форма помогает преодолеть разрыв между моделями и измерениями", - говорит Зив.
|
|
|
|
Это исследование также имеет более широкое значение для понимания структуры газовых планет в целом, поскольку Юпитер служит стандартным ориентиром для изучения газовых гигантов в Солнечной системе и за ее пределами.
|
|
|
|
Ветры, циклоны и внутренние области Юпитера
|
|
|
|
Kaspi также отмечает, что предыдущие измерения не учитывали мощные ветры на Юпитере. Включив эти экстремальные ветры в свои расчеты, команда Вейцмана устранила давние расхождения в предыдущих измерениях. "Трудно разглядеть, что происходит под облаками Юпитера, но радиоданные дают нам представление о глубине зональных ветров и мощных ураганов на Юпитере", - объясняет Каспи.
|
|
|
|
Работа над ветрами связана с недавним исследованием Каспи и доктора Нимрода Гавриэля, выпускника группы Каспи, посвященным обширным полярным циклонам Юпитера. В этом исследовании, опубликованном в журнале PNAS, использовались измерения движения этих циклонов с помощью телескопа Juno, чтобы предсказать, насколько глубоко они проникают внутрь планеты. В целом, улучшенное понимание ветров Юпитера позволяет ученым выяснить связь между атмосферой планеты и ее глубинными слоями. Их предсказание недавно было подтверждено микроволновыми измерениями, проведенными космическим аппаратом "Юнона".
|
|
|
|
"Это исследование помогает нам понять, как формируются и эволюционируют планеты", - говорит Каспи. "Юпитер, вероятно, был первой планетой, образовавшейся в Солнечной системе, и, изучая, что происходит внутри него, мы приближаемся к пониманию того, как возникла солнечная система и планеты, подобные нашей".
|
|
|
|
Заглядывая в будущее, можно сказать, что методы, разработанные в ходе этих исследований, пригодятся команде при анализе данных, полученных с беспилотного космического аппарата Европейского космического агентства JUICE, запущенного в 2023 году. В ходе миссии будет установлен прибор, разработанный Вейцманом, который позволит глубже изучить атмосферу планеты.
|
|
|
|
Источник
|
