Incrível Júpiter através dos olhos de Juno: os primeiros resultados científicos

Parece que o nosso sistema solar é um lugar muito interessante. Os cientistas sugerem regularmente que a superfície ou estrutura de um corpo celeste será uniforme e sem brilho. Mas, na realidade, no local de uma paisagem sombria, aparece um relevo ou estrutura complexos, vivendo de acordo com suas leis ainda desconhecidas. Tão errado com Titã e Plutão. E os primeiros dados científicos da sonda Juno mostram que os cientistas cometeram o mesmo erro com Júpiter - acabou sendo muito mais complicado e interessante do que eles pensavam.


Segundo os cientistas da equipe Juno, o trabalho deles é semelhante a esta colagem. Postada por: Kisala-78

Informação muito geral


A sonda Juno ("Juno", a esposa de Júpiter na mitologia) opera na órbita elíptica polar alta desde o início de julho de 2016. "Polar" significa que o dispositivo voa perto dos pólos e "altamente elíptico" significa que, de 53 dias de uma revolução, a passagem perto de Júpiter leva apenas cerca de duas horas. Foi planejado que a sonda entre em órbita de 14 dias, mas devido a um acidente no sistema motor, ela foi deixada em uma órbita intermediária de 53 dias. Os instrumentos científicos "Juno" permitem que você olhe sob a camada de nuvens em diferentes faixas, e a câmera da faixa visível é uma ferramenta secundária. Mais informações sobre a sonda, voo e equipamento podem ser encontradas aqui . Antes do Juno, havia apenas uma sonda na órbita de Júpiter - o Galileu, que trabalhou lá de 1995 a 2003 e foi planejado para ser enviado à atmosfera de Júpiter para evitar a entrada de microrganismos terrestres em seus satélites e, durante a descida, transmitir dados científicos sobre a atmosfera superior.

Poesia de amônia



Fonte: NASA

Esta é a distribuição de amônia sob a camada de nuvens de acordo com o radiômetro de microondas MWR. Vermelho é mais amônia, azul é menos. Sob a camada de nuvens que vemos como a "superfície" de Júpiter, não há luz solar. Sob tais condições, esperava-se que a amônia atingisse um nível uniforme a uma profundidade muito mais rasa do que era. E sua distribuição mostra que Júpiter é menos uniforme do que o esperado. Isso explica os dados inesperados que o Galileo transmitiu durante sua descida final. Em 2003, os cientistas sugeriram que o Galileo atingisse um local aleatório mais quente, mas agora ocorreu que a descida das sondas em diferentes locais da atmosfera seria única devido à complexidade de sua estrutura.

O cinturão de amônia equatorial, que é visível como uma faixa vermelha no centro, também não tem explicação. Talvez pareça uma célula terrestre de Hadley , onde, perto do equador, o ar úmido se eleva, participando da circulação da atmosfera terrestre. Ou talvez não - a superfície sólida da Terra, restringindo a circulação, está muito mais próxima do limite superior da atmosfera do que algo semelhante para Júpiter. Talvez essa banda de amônia equatorial se estenda a uma grande profundidade, apenas os dispositivos subseqüentes que parecerão ainda mais profundos poderão reconhecê-la.

Núcleo fofo



Estrutura de Júpiter, fonte: NASA

No parágrafo acima, escrevi intencionalmente “algo semelhante” em vez da “superfície” ou “núcleo” de Júpiter. O fato é que uma das tarefas do Juno é tentar determinar se o Jupiter tem um kernel. Os cientistas esperavam que, pelas medições gravitacionais do experimento GSE, um pequeno núcleo de gelo ou rocha fosse detectado (dada a pressão no centro de Júpiter em mais de 40 milhões de atmosferas, isso não é gelo ou pedra familiar para nós, mas algo muito específico em si) ou sua ausência . Os dados obtidos indicam uma terceira opção inesperada - um enorme núcleo difuso. Algo no centro de Júpiter é muito maior do que o esperado, possivelmente parcialmente líquido e, além disso, pode até estar associado a processos na atmosfera. Em condições terrestres, talvez uma pálida aparência desse fenômeno seja a chuva de pedras ou animais que foram levantados por um tornado.

Campo magnético expressivo



Fonte: NASA

O campo magnético também trouxe surpresas. Antes de tudo, acabou sendo mais “expressivo” - onde deveria ser forte, acabou sendo ainda mais forte e onde deveria ser fraco - mais fraco. Além disso, também se mostrou desigual. Na foto acima, a linha preta é a faixa Juno. Cinco pontos de destaque são lugares onde o campo magnético deveria ter sido diferente do fundo (vermelho é mais forte, azul é mais fraco) para obter os valores coletados na faixa preta. A irregularidade do campo magnético pode indicar que o dínamo planetário está localizado acima da zona do hidrogênio metálico, na zona do hidrogênio molecular.


Aurora Boreal ultravioleta no Polo Sul, foto da NASA

Graças à órbita polar, Juno pode olhar o planeta de cima para baixo, o que permite pela primeira vez ver completamente os sistemas mais complexos de auroras. Na animação acima, o golpe mais externo com uma cauda longa é gerado pelo satélite Io. Preste atenção às áreas coloridas - branco, verde e vermelho. Parece que as zonas vermelhas são as zonas de emissão de elétrons, o que é muito incomum, porque a aurora é, pelo contrário, a zona de entrada de partículas carregadas na atmosfera.

Cada mordida em uma fileira


Mesmo equipamentos de escritório, como um sensor em estrela, usado para determinar a posição do dispositivo no espaço, conseguiram colocar a ciência a serviço. Grandes painéis solares, que não estavam em dispositivos anteriores (geradores de radioisótopos foram usados ​​lá), foram transformados em detectores de poeira - os impactos de micrometeoritos foram registrados por sistemas inerciais e as partículas que foram nocauteadas ao mesmo tempo foram capturadas por um sensor de estrela.


Fonte: NASA

Mas esta foto é a primeira fotografia dos anéis de Júpiter por dentro. O Juno ficava a pouco menos de 5.000 km e tirou essa foto usando um sensor de estrelas. Até o fundo ficou notável, a parte superior da constelação de Órion caiu no quadro e a estrela brilhante é Betelgeuse.

A combinação de arte e ciência



Alguns dos resultados obtidos podem ser categorizados como ciência e arte ao mesmo tempo. Descendo na ionosfera de Júpiter, "Juno" fixou as ondas de plasma com as antenas do instrumento Waves. Os dados obtidos diminuíram 60 vezes e ouviram o som do gigante do gás. Os sons puros altos provavelmente estão associados à interação do Juno com a ionosfera, mas esse problema requer um estudo mais aprofundado.



E, é claro, é impossível não admirar as vistas que podemos observar graças à câmera óptica JunoCam. Por exemplo, uma imagem do pólo sul de Júpiter colada em várias fotografias. Na realidade, os polos estão apenas meio iluminados devido à ligeira inclinação do eixo de rotação do planeta, mas graças ao processamento de imagens por entusiastas, podemos ver o polo em toda a sua glória.


Imagem em tamanho real , Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Betsy Asher Hall / Gervasio Robles

E aqui o pólo magnético do planeta e o eixo de rotação são claramente visíveis. Como a Terra, eles não estão longe um do outro.


Imagem em tamanho real , autor de colagem _CLEAR_, imagem da NASA

E nesta foto vemos ondas de nuvens na região de latitude 38. Nuvens rasas brilhantes são linhas de rajadas formadas por uma frente atmosférica fria. Sua largura é de aproximadamente 25 km. Na Terra, linhas de rajada de neve em frente à frente fria criam fortes correntes descendentes e o cisalhamento do vento é muito perigoso para as aeronaves. A cor branca das nuvens diz que são compostas de água e / ou gelo de amônia.


Foto em tamanho real , fonte: NASA

Conclusão


Em 11 de julho, na próxima rodada, Juno está aguardando uma das aventuras mais interessantes - passará sobre o Big Red Spot, um anticiclone gigante que gira na atmosfera de Júpiter há pelo menos trezentos anos. Sem dúvida, estamos esperando uma ciência ainda mais interessante e belas fotografias.

Source: https://habr.com/ru/post/pt404173/


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