Первые результаты миссии Juno поразили ученых

Миссия Juno NASA, возглавляемая доктором Скоттом Болтоном из Юго-западного научно-исследовательского института, уже позволила в прямом смысле переписать  то, что ученым было известно о Юпитере и о газовых гигантах в целом. Зонд Juno находится на орбите Юпитера с июля 2016 года на расстоянии в 3000 миль от экваториальных облаков. Предварительные научные результаты были опубликованы в двух статьях в специальном издании Science.

«То, что мы знали ни идет ни в какое сравнение с тем, что нам известно сейчас», — сказал Болтон, главный исследователь миссии. «Открытия о его ядре, составе, магнитосфере и полюсах столь же ошеломляют, как фотографии, которые мы получаем».

Восемь научных приборов космического корабля, работающих от солнечной энергии предназначены для изучения внутренней структуры Юпитера, атмосферы и магнитосферы. Два инструмента, разработанные и возглавляемые компанией SwRI, работают одновременно с целью изучения полярных сияний Юпитера — самого грандиозного светового шоу в Солнечной системе.

Эксперимент Jovian Auroral Distributions (JADE) представляет собой набор датчиков, обнаруживающих электроны и ионы, связанные с полярными сияниями Юпитера. Ультрафиолетовый спектрограф изображения (UVS) исследует полярные сияния в УФ-свете с целью изучения верхней атмосферы Юпитера и частиц, которые сталкиваются с ней. Ученые ожидали найти сходство с полярными сияниями Земли, но процессы авроральных вспышек на Юпитере оказались значительно другими.

«Не смотря на то, что многие наблюдения имеют земные аналоги, здесь на появление полярных сияний влияют абсолютно другие процессы», — сообщил доктор Фил Валек из SwRI, ведущий специалист по работе с JADE. «С JADE мы наблюдали восход плазмы из верхней атмосферы, чтобы наблюдать магнитосферу Юпитера. Однако энергетические частицы, связанные с сияниями Юпитера, сильно отличаются от тех, которые приводят в действие наиболее интенсивные авроральные выбросы на Земле».

Также исследователей сильно удивило, что сигнальные полосы Юпитера исчезают вблизи его полюсов. Изображения JunoCam показывают хаотичную сцену закрученных бурь размером с Марс, над синеватым фоном. С первых наблюдений этих поясов и зон много десятилетий назад, ученые задавались вопросом, как далеко за грандиозным фасадом газового гиганта сохраняются эти особенности. Микроволновый зондирующий прибор Juno показывает, что актуальные явления погоды распространяются глубоко под облаками, а давление достигает до 100 бар, что в 100 раз выше значения давления воздуха Земли на уровне моря.

«Тем не менее, есть асимметрия между севером и югом. Глубины полос распределены неравномерно», — сказал Болтон. «На экваторе мы наблюдаем узкий поток аммиака, похожий на более глубокий, более широкий вариант воздушных потоков, которые поднимаются с экватора Земли и создают пассаты».

Кроме того, Juno позволил наблюдать гравитационное и магнитное поля Юпитера, что дало возможность лучше понять внутреннюю структуру планеты и измерить массу ядра. Ученые думают, что динамо-вращающаяся, конвективная, электропроводящая жидкость в внешнем ядре планеты — является механизмом для создания планетарных магнитных полей.

«Измерения гравитационного поля, которые предоставил Juno значительно отличаются от того, что мы ожидали, и это имеет значение для распределения тяжелых элементов во внутреннем пространстве, включая нынешние представления о массе ядра Юпитера», — сообщил Болтон.

Величина наблюдаемого магнитного поля составляла 7,766 Гаусс, что значительно сильнее ожидаемых цифр. Но реальным сюрпризом для нас стало резкое пространственное изменение поля, которое было значительно выше, чем ожидалось в некоторых местах, и заметно ниже в других.

«Мы охарактеризовали поле для того, чтобы оценить глубину динамо-области и предположили, что подобные процессы могут наблюдаться в слое молекулярного водорода выше индуцированного давлением перехода в металлическое состояние».