Under nästan 200 år har människor tittat på Great Red Spot (GRS) på Jupiter och undrat vad som ligger bakom det. Tack vare NASAs Juno-uppdrag har vi blivit bättre och bättre tittat på det. Nya bilder från JunoCam avslöjar några av de djupare detaljerna i solsystemets längsta liv.
JunoCam är det synliga ljusinstrumentet ombord på NASA: s Juno-uppdrag till Jupiter. Det är inte en del av Juno-rymdskeppets främsta vetenskapliga nyttolast. Det ingick i uppdraget bara för att engagera oss och spännande oss, och det har inte besviken. Men som det visar sig tjänar JunoCams högupplösta bilder ett vetenskapligt syfte.
En ny studie ledd av Agustín Sánchez-Lavega (universitetet i Baskien, Spanien) har använt de detaljerade bilderna från JunoCam för att titta närmare på molnens morfologi som utgör GRS. Hittills har det mesta av det vi vet om GRS kommit från tidigare uppdrag till Jupiter. Först var Voyager-uppdragen, sedan Galileo-uppdraget och naturligtvis Hubble-rymdteleskopet. Bildupplösningen för varje efterföljande uppdrag har förbättrats, men inget nära JunoCams upplösning.
När bildkvaliteten förbättrades från så dålig som 150 km / pixel till så fin som 7 km / pixel, har vår förståelse för GRS förbättrats tillsammans med den. Artikeln från Sanchez-Lavega fokuserar på fem speciella morfologiska drag i stormen: kompakta molnkluster, mesoskala vågor, spiralformade virvlar, den centrala turbulenta kärnan och filamentstrukturer.
- Kompakta molnkluster liknar altocumulusmoln i jordens atmosfär och kan föreslå kondensation av ammoniak.
- Mesoskala vågor är vågpaket som kan indikera stabilitetsregioner.
- Spirala virvlar är virvel med en radie på cirka 500 km som indikerar intensiv horisontell vindskjuvning.
- GRS: s centrala turbulenta kärna är cirka 5200 km lång, eller cirka 40% av jordens diameter.
- Stora mörka, tunna, böljande trådar från 2 000 till 7 000 km långa rör sig med mycket hög hastighet runt virvelens utsida. De kan ha en annan sammansättning än andra funktioner eller de kan ha en annan höjd.
Studien avgör att även om storleken på GRS har förändrats dramatiskt under de senaste 140 åren, har vindarna bara förändrats sedan 1979, då Voyager-uppdragen besökte Jupiter. Författarna föreslår att en ”djupt rotad dynamisk cirkulation” upprätthåller dessa vindhastigheter. Vidare föreslår de att de rika morfologierna i toppen av GRS återspeglar dynamiken vid molntopparna.
Från studien:
En jämförelse med högupplösta bilder från tidigare uppdrag tyder på en hög tidsmässig variation i dynamiken i detta skikt, som kraftigt upprätthålls av interaktionen av GRS med fenomen nära latitud (Sánchez-Lavega et al., 1998, 2013). Även om storleken på GRS har förändrats starkt under de senaste 140 åren (Rogers 1995; Simon et al. 2018), visar vindfältet i GRS dock blygsamma förändringar under perioden 1979–2017 (figur 6) vilket innebär en djupt förankrad dynamisk cirkulation. De rika GRS-moln-toppmorfologierna inbäddade i dessa vindar återspeglar dynamiken högst upp i systemet.
Forskare arbetar fortfarande med en djupare förståelse av Jupiters atmosfär och hur GRS bildas och upprätthålls. Instrument på Juno-rymdskeppet hjälper till med detta, liksom Hubble. Junos mikrovågsradiometer (MWR) är utformad för att studera den dolda strukturen under Jupiters morfologiskt fantastiska molntoppar. MWR ska kunna undersöka den joviska atmosfären till ett djup av 550 km. Det har redan avslöjat att vissa atmosfäriska egenskaper som är synliga på ytan faktiskt sträcker sig till ett djup på minst 300 km.
Studiens författare sammanfattar det bäst: ”Vår kunskap om GRS-dynamiken kommer att öka ytterligare, tack vare de pågående studierna om de vertikala tyngdkraften och observationerna med MWR-instrumentet ombord i Juno, tillsammans med en stödjande kampanj från HST, Jordbaserade teleskop och den planerade framtida James Webb rymdteleskopet (Norwood et al. 2016) av detta unika och fascinerande fenomen. ”
- American Astronomical Society Pressmeddelande: JunoCam Captures Dynamics of Jupiters Great Red Spot
- Studie: The Rich Dynamics of Jupiters Great Red Spot från JunoCam: Juno Images
- NASA Juno Mission-sida
- NASA: s pressmeddelande: En helt ny Jupiter: första vetenskapliga resultat från NASA: s Juno Mission
