Юпітер виявився більш об'ємним, ніж раніше думали.
Дослідники використали інформацію, зібрану космічним апаратом Juno, щоб детальніше визначити екваторіальні та полярні радіуси Юпітера. Виявилось, що найбільша планета нашої Сонячної системи має значно більшу сплюснутість біля полюсів, ніж раніше вважалося.
Юпітер є найбільшою планетою в нашій Сонячній системі. Протягом останніх 50 років у підручниках його екваторіальний радіус фіксувався на рівні 66854 км, а полярний — 71492 км. Проте нещодавня стаття в журналі Nature Astronomy може внести корективи в ці дані.
Досі розміри Юпітера визначалися лише за допомогою п'яти вимірювань, проведених апаратами Voyager і Pioneer приблизно півстоліття тому. Проте у 2011 році до планети прибула автоматична станція Juno, яка провела 26 власних вимірювань розмірів цього газового гіганта. Вчені зосередилися на аналізі отриманих даних.
"Проходження Juno за Юпітером відкриває нові горизонти для наукових досліджень. Коли космічний апарат опиняється за планетою, його радіосигнали зазнають блокування та викривлення через атмосферу Юпітера. Це дає можливість точно визначити розміри цієї газової гігантської планети", -- коментує головний дослідник місії "Юнона", доктор Скотт Дж. Болтон з Південно-західного дослідницького інституту в Сан-Антоніо, штат Техас.
Команда Juno в Інституті Вейцмана використала нові можливості, щоб дослідити атмосферу Юпітера. Вчені аналізували, як радіосигнали зазнають спотворень під час проходження через атмосферу планети. Це дало змогу створити точні карти температури та щільності Юпітера, завдяки чому вони отримали найдетальніше зображення розмірів і форми цієї величезної планети на сьогодні.
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 порівняно з попередніми оцінками.
Навіть незначні кілька кілометрів у розрахунках форми Юпітера можуть суттєво вплинути на результати. Зміна радіусу на кілька кілометрів дозволяє науковим моделям внутрішньої будови цього газового гіганта значно точніше відповідати як гравітаційним даним, так і вимірюванням атмосфери. Астрономи мали унікальну можливість підтвердити це, використовуючи новітні моделі внутрішньої структури Юпітера, які демонструють, що вдосконалена форма допомагає усунути розбіжності між моделюванням та фактичними вимірюваннями.
Це дослідження має важливе значення для глибшого розуміння будови газових планет у цілому, адже Юпітер виступає як основний зразок для аналізу газових гігантів як у межах нашої Сонячної системи, так і поза її кордонами.
Професор Каспі підкреслює, що попередні дослідження не враховували сильні вітри на Юпітері. Включивши ці екстремальні атмосферні явища у свої аналізи, команда Вейцмана змогла виправити давні суперечності в раніше отриманих вимірюваннях. "Хотіти зрозуміти, що відбувається під хмарами Юпітера, досить складно, але радіодані відкривають нам можливість заглянути у глибину його зональних вітрів та потужних ураганів", -- зазначає Каспі.
Робота над вітрами пов'язана з недавнім дослідженням Каспі та доктора Німрода Гавріеля, випускника групи Каспі, про величезні полярні циклони Юпітера. У цьому дослідженні, опублікованому в PNAS, використовувалися дані Juno про рух цих циклонів, щоб передбачити, як глибоко вони простягаються вглиб планети.
В цілому, детальніше вивчення вітрів на Юпітері надає науковцям можливість дослідити зв'язок між атмосферними процесами планети та її глибокими внутрішніми структурами. Це припущення нещодавно отримало підтвердження завдяки мікрохвильовим вимірам, проведеним космічним кораблем Juno.
Це дослідження сприяє вченим у вивченні процесів формування та еволюції планет. Ймовірно, Юпітер став першою планетою, що виникла в нашій Сонячній системі. Аналізуючи процеси, що відбуваються в його надрах, ми отримуємо нові знання про те, як виникла Сонячна система та планети, схожі на Землю.
У майбутньому техніки, створені під час цих досліджень, виявляться корисними для команди, яка аналізуватиме дані з безпілотного космічного апарата JUICE, запущеного Європейським космічним агентством у 2023 році. Ця місія обладнана приладом, розробленим у Вейцманському інституті, що надасть можливість глибше дослідити атмосферу планети.
