Klik hier als dit uw persbericht is!

Nieuwe Jupiter-bevindingen van NASA Juno-sonde

Geschreven door editor

Nieuwe bevindingen van NASA's Juno-sonde in een baan om Jupiter geven een vollediger beeld van hoe de onderscheidende en kleurrijke atmosferische kenmerken van de planeet aanwijzingen geven over de onzichtbare processen onder de wolken. De resultaten benadrukken de innerlijke werking van de gordels en wolkenzones die Jupiter omringen, evenals de polaire cyclonen en zelfs de Grote Rode Vlek.

Print Friendly, PDF & Email

Onderzoekers publiceerden vandaag verschillende artikelen over Juno's atmosferische ontdekkingen in het tijdschrift Science en het Journal of Geophysical Research: Planets. Aanvullende artikelen verschenen in twee recente nummers van Geophysical Research Letters.

"Deze nieuwe waarnemingen van Juno openen een schatkist met nieuwe informatie over de raadselachtige waarneembare kenmerken van Jupiter", zegt Lori Glaze, directeur van de afdeling planetaire wetenschap van NASA op het hoofdkantoor van het bureau in Washington. "Elk artikel werpt licht op verschillende aspecten van de atmosferische processen van de planeet - een prachtig voorbeeld van hoe onze internationaal diverse wetenschappelijke teams het begrip van ons zonnestelsel versterken."

Juno kwam in 2016 in de baan van Jupiter. Tijdens elk van de 37 passages van het ruimtevaartuig over de planeet tot nu toe, heeft een gespecialiseerde reeks instrumenten onder het turbulente wolkendek gekeken.

"Eerder verraste Juno ons met hints dat verschijnselen in de atmosfeer van Jupiter dieper gingen dan verwacht", zegt Scott Bolton, hoofdonderzoeker van Juno van het Southwest Research Institute in San Antonio en hoofdauteur van het Journal Science-artikel over de diepte van de vortices van Jupiter. "Nu beginnen we al deze afzonderlijke stukjes samen te voegen en krijgen we voor het eerst echt inzicht in hoe de prachtige en gewelddadige atmosfeer van Jupiter werkt - in 3D."

Juno's microgolfradiometer (MWR) stelt missiewetenschappers in staat om onder de wolkentoppen van Jupiter te kijken en de structuur van zijn talrijke vortexstormen te onderzoeken. De meest bekende van deze stormen is de iconische anticycloon die bekend staat als de Grote Rode Vlek. Deze karmozijnrode draaikolk is breder dan de aarde en heeft wetenschappers geïntrigeerd sinds zijn ontdekking bijna twee eeuwen geleden.

De nieuwe resultaten laten zien dat de cyclonen aan de bovenkant warmer zijn, met lagere atmosferische dichtheden, terwijl ze aan de onderkant kouder zijn, met hogere dichtheden. Anticyclonen, die in de tegenovergestelde richting draaien, zijn kouder aan de bovenkant maar warmer aan de onderkant.

De bevindingen wijzen er ook op dat deze stormen veel groter zijn dan verwacht, waarbij sommige zich 60 mijl (100 kilometer) onder de wolkentoppen uitstrekken en andere, waaronder de Grote Rode Vlek, die zich uitstrekken over 200 mijl (350 kilometer). Deze verrassende ontdekking toont aan dat de wervels gebieden bedekken buiten die waar water condenseert en wolken vormen, onder de diepte waar zonlicht de atmosfeer verwarmt. 

De hoogte en grootte van de Grote Rode Vlek betekent dat de concentratie van atmosferische massa in de storm mogelijk kan worden gedetecteerd door instrumenten die het zwaartekrachtveld van Jupiter bestuderen. Twee dichte Juno-vluchten boven Jupiters beroemdste plek boden de mogelijkheid om de zwaartekrachtsignatuur van de storm te zoeken en de MWR-resultaten op de diepte aan te vullen. 

Met Juno die laag over het wolkendek van Jupiter reisde met een snelheid van ongeveer 130,000 mph (209,000 km/u) konden Juno-wetenschappers snelheidsveranderingen meten als kleine 0.01 millimeter per seconde met behulp van een NASA's Deep Space Network-volgantenne, vanaf een afstand van meer dan 400 miljoen mijl (650 miljoen kilometer). Hierdoor kon het team de diepte van de Grote Rode Vlek beperken tot ongeveer 300 kilometer onder de wolkentoppen.

"De precisie die nodig is om de zwaartekracht van de Grote Rode Vlek te bepalen tijdens de flyby van juli 2019 is onthutsend", zegt Marzia Parisi, een Juno-wetenschapper van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië en hoofdauteur van een artikel in het Journal Science over zwaartekrachtvluchten van de Grote rode vlek. "Het feit dat we de bevindingen van MWR over de diepte kunnen aanvullen, geeft ons veel vertrouwen dat toekomstige zwaartekrachtexperimenten bij Jupiter even intrigerende resultaten zullen opleveren." 

Riemen en zones

Naast cyclonen en anticyclonen staat Jupiter bekend om zijn kenmerkende gordels en zones - witte en roodachtige wolkenbanden die zich om de planeet wikkelen. Sterke oost-west winden die in tegengestelde richting bewegen, scheiden de banden. Juno ontdekte eerder dat deze winden, of jetstreams, een diepte van ongeveer 2,000 mijl (ongeveer 3,200 kilometer) bereiken. Onderzoekers proberen nog steeds het mysterie op te lossen van hoe de jetstreams ontstaan. Gegevens verzameld door Juno's MWR tijdens meerdere passages onthullen een mogelijke aanwijzing: dat het ammoniakgas in de atmosfeer op en neer beweegt in opmerkelijke uitlijning met de waargenomen straalstromen.

"Door de ammoniak te volgen, vonden we circulatiecellen in zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond die qua aard vergelijkbaar zijn met 'Ferrel-cellen', die een groot deel van ons klimaat hier op aarde beheersen", zei Keren Duer, een afgestudeerde student van het Weizmann Institute of Science in Israel en hoofdauteur van het Journal Science paper over Ferrel-achtige cellen op Jupiter. "Terwijl de aarde één Ferrel-cel per halfrond heeft, heeft Jupiter er acht - elk minstens 30 keer groter."

Juno's MWR-gegevens laten ook zien dat de gordels en zones ongeveer 40 kilometer onder de waterwolken van Jupiter een overgang ondergaan. Op ondiepe diepten zijn de gordels van Jupiter helderder in microgolflicht dan de aangrenzende zones. Maar op diepere niveaus, onder de waterwolken, is het tegenovergestelde waar - wat een overeenkomst met onze oceanen onthult.

"We noemen dit niveau de 'Jovicline' naar analogie met een overgangslaag in de oceanen van de aarde, bekend als de thermocline - waar zeewater sterk overgaat van relatief warm naar relatief koud," zei Leigh Fletcher, een aan Juno deelnemende wetenschapper van de universiteit van Leicester in het Verenigd Koninkrijk en hoofdauteur van het artikel in de Journal of Geophysical Research: Planets waarin Juno's microgolfobservaties van de gematigde gordels en zones van Jupiter worden benadrukt.

polaire cyclonen

Juno ontdekte eerder veelhoekige rangschikkingen van gigantische cycloonstormen aan beide polen van Jupiter - acht gerangschikt in een achthoekig patroon in het noorden en vijf gerangschikt in een vijfhoekig patroon in het zuiden. Nu, vijf jaar later, hebben missiewetenschappers met behulp van observaties van de Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) van het ruimtevaartuig vastgesteld dat deze atmosferische verschijnselen extreem veerkrachtig zijn en op dezelfde locatie blijven.

"De cyclonen van Jupiter beïnvloeden elkaars beweging, waardoor ze oscilleren rond een evenwichtspositie", zegt Alessandro Mura, een mede-onderzoeker van Juno bij het National Institute for Astrophysics in Rome en hoofdauteur van een recent artikel in Geophysical Research Letters over oscillaties en stabiliteit in de poolcyclonen van Jupiter. "Het gedrag van deze langzame oscillaties suggereert dat ze diepe wortels hebben."

JIRAM-gegevens geven ook aan dat deze cyclonen, net als orkanen op aarde, naar de polen willen bewegen, maar cyclonen in het midden van elke pool duwen ze terug. Deze balans verklaart waar de cyclonen zich bevinden en de verschillende aantallen bij elke pool. 

Print Friendly, PDF & Email

Over de auteur

editor

Hoofdredacteur is Linda Hohnholz.

Laat een bericht achter