수 세기 동안 천문학 자들은 목성 소용돌이 표면을 관찰 해 왔으며 외모에 의해 경외심을 불러 일으켰습니다. 미스터리는 1995 년에 갈릴레오 우주선이 목성에 도착하여 대기권을 깊이 연구하기 시작했습니다. 그 이후로, 천문학 자들은 색깔이있는 밴드를 어지럽히고 그들이 단지 표면 현상인지 아니면 더 깊어지는 지 궁금해했습니다.
덕분에 주노 2016 년 7 월 이후 목성 궤도를 돌고있는 우주선은 이제 그 질문에 대답하는 데 훨씬 더 가깝습니다. 지난주에 3 가지 새로운 연구가 발표되었습니다. 주노 목성의 자기장, 내부 회전 및 벨트의 깊이에 대한 새로운 결과를 제시 한 데이터. 이 모든 결과는 과학자들이 목성의 대기와 내부 층에 대해 생각하는 것을 수정하고 있습니다.
이 연구의 제목은 "목성의 비대칭 중력장 측정", "주피터의 대기 제트 기류가 수천 킬로미터 깊이까지 확장 됨"및 "목성의 깊은 실내에서의 차등 회전 억제"라는 제목으로 발표되었습니다. 자연 이 연구는 로마 사피엔 자 대학교의 Luciano Iess 교수가, 두 번째는 Yoiz Kaspi 교수와 엘리 즈 란티 (Weizmann Institute of Science) 박사, 세 번째는 Tristan Guillot 교수가 수행했습니다. Observatoire de la Cote d' Azur.
이 연구는 Professo Kaspi와 Galanti 박사에 의해 진행되었으며, 두 번째 연구의 공동 저자이자 다른 두 연구의 공동 저자였습니다. 이 쌍은 이전에도이 분석을 준비하고있었습니다 주노 2011 년에 시작하여 중력장 데이터를 분석하고 목성의 대기와 역학을 더 잘 파악할 수있는 수학적 도구를 개발했습니다.
세 가지 연구는 모두 주노 53 일마다 목성의 기둥에서 다른 기둥으로지나 가면서 "perijove"라고 알려진 기동입니다. 각 패스마다 프로브는 고급 계측기 제품군을 사용하여 대기 표면층 아래로 피어링했습니다. 또한 탐사선에서 방출 된 전파를 측정하여 각 궤도와 함께 행성의 중력장에 의해 어떻게 이동했는지 확인했습니다.
천문학 자들이 한동안 이해했듯이 목성의 제트기는 동쪽에서 서쪽으로 그리고 서쪽에서 동쪽으로 띠로 흐릅니다. 그 과정에서 그들은 지구상에서 고른 질량 분포를 방해합니다. 카스피 박사와 갈란 티 박사의 분석 도구는 행성의 중력장 (이러한 질량 불균형)의 변화를 측정함으로써 폭풍이 지표면 아래로 얼마나 깊게 퍼지고 내부 역학이 어떤지 계산할 수있었습니다.
무엇보다도 팀은 지구가 완벽한 구가 아닌 방식으로 인해 이상 현상을 발견 할 것으로 예상했습니다. 이는 빠른 회전이 지구를 약간 찌그러 뜨리는 방식 때문입니다. 그러나 그들은 또한 대기에 강한 바람이 존재하여 설명 할 수있는 추가적인 이상 현상을 찾았습니다.
첫 번째 연구에서 Iess 박사와 그의 동료들은 정확한 도플러 추적을 사용하여 주노 우주선은 목성의 중력 고조파 측정 – 짝수 및 홀수. 그들이 목격 한 것은 목성의 자기장은 대기의 내부 흐름을 나타내는 남북 비대칭을가집니다.
이 비대칭에 대한 분석은 카스피 박사, 갈란 티 박사와 동료들이 목성의 동서 제트 기류의 깊이를 계산하기 위해 행성의 중력장의 변화를 사용하는 두 번째 연구에서 이루어졌다. 이 제트기가 목성의 중력장에서 불균형을 일으키는 원인을 측정하고 심지어 행성의 질량을 교란 시켜서 3000km (1864 마일)의 깊이까지 확장한다고 결론을 내 렸습니다.
이 모든 것으로부터, 길로트 교수와 그의 동료들은 세 번째 연구를 수행했는데, 여기서 그들은 행성의 중력장과 제트 기류에 대한 이전의 발견을 사용하고 그 결과를 내부 모델의 예측과 비교했습니다. 이것으로부터 그들은 행성의 내부가 거의 딱딱한 몸처럼 회전하고 차등 회전이 더 아래로 감소한다고 결정했습니다.
또한 대기의 흐름 영역이 2,000km (1243 마일)에서 3,500km (2175 마일)까지 확장되어 홀수 중력 고조파에서 얻은 제약 조건과 일치하는 것으로 나타났습니다. 이 깊이는 또한 자기 드래그가 차동 회전을 억제 할 정도로 전기 전도성이 커지는 지점에 해당한다.
연구 결과에 따르면 팀은 목성의 대기가 전체 질량의 1 %를 차지한다고 계산했다. 비교하면 지구 대기는 전체 질량의 백만 분의 1 미만입니다. 여전히 Kaspi 박사가 Weizzmann Institute 보도 자료에서 설명했듯이 이것은 놀라운 일이었습니다.
“그것은 태양계의 다른 행성들로부터 알려진 것보다 훨씬 많은 사람들이 생각하는 것 이상입니다. 그것은 기본적으로 초당 수십 미터의 속도로 움직이는 3 개의 지구와 같은 질량입니다.”
이 모든 연구는 목성의 대기 역학 및 내부 구조에 새로운 빛을 비췄습니다. 현재 목성의 핵심에있는 주제는 아직 해결되지 않은 상태입니다. 그러나 연구원들은 주노 목성이 견고한 코어를 가지고 있는지 그리고 만약 그렇다면 질량을 결정하기 위해. 이것은 천문학 자들이 태양계의 역사와 형성에 대해 많은 것을 배우는 데 도움이 될 것입니다.
또한 Kaspi와 Galanti는 Jupiter의 제트 스트림을 특성화하여 가장 상징적 인 기능인 Jupiter의 Great Red Spot을 해결하기 위해 개발 한 동일한 방법 중 일부를 사용하려고합니다. 이 폭풍이 얼마나 깊어 졌는지 결정하는 것 외에도이 폭풍이 몇 세기 동안 지속 된 이유와 최근 몇 년 동안 눈에 띄게 축소 된 이유를 배우고 자합니다.
Juno 임무는 2018 년 7 월에 끝날 것으로 예상됩니다. 확장을 제외하고 프로브는 perijove 14를 수행 한 후 목성 대기로 제어 된 대류를 수행합니다. 그러나 임무가 끝난 후에도 과학자들은 수집 한 데이터를 분석합니다. 앞으로 몇 년 동안. 이것이 태양계의 가장 큰 행성에 대해 밝혀진 것은 태양계에 대한 이해를 알리기 위해 먼 길을 갈 것입니다.
