Совершенно новый Юпитер, или первые результаты научной миссии «Юнона»

Космос NASA Снимок

Первые результаты научно-исследовательской миссии «Юнона», главная цель которой состоит в изучении гравитационного и магнитного полей Юпитера, показывают крупнейшую в Солнечной системе планету как сложный, гигантский и турбулентный мир с сопоставимыми по размеру с земными полярными циклонами, которые погружаются вглубь газовой планеты, и гигантским магнитным полем, что может свидетельствовать о том, что оно образовалось значительно ближе к поверхности Юпитера, чем считалось ранее.

«Мы рады поделиться первыми открытиями, которые помогут нам лучше понять, что делает Юпитер таким захватывающим и удивительным. Это было долгое путешествие до Юпитера, но первые результаты уже сейчас показывают, что они того стоило», — заявила Диана Браун, глава миссии «Джуно» в штаб-квартире НАСА, слова которой приводятся на официальном сайте NASA.

Юпитер — самая большая планета в Солнечной системе и, возможно, самая величественная. Ряд атмосферных явлений на Юпитере — штормы, молнии и полярные сияния — имеет масштабы, на порядки превосходящие земные. Яркие полосы облаков, переносимые ветрами, скорость которых может превышать 600 километров в час, непрерывно кружат в атмосфере планеты. Юпитер выделяет существенно больше энергии, чем получает от Солнца. Исследователи предполагают, что Юпитер обладает значительным запасом тепловой энергии, образовавшимся в процессе сжатия материи при формировании планеты.

Запуск «Юноны» состоялся 5 августа 2011 года, с последующим выходом автоматической межпланетной станции NASA на полярную орбиту газового гиганта 5 июля 2016 года.

Как заявил Скотт Болтон, главный исследователь миссии «Юнона» из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио, в атмосфере Юпитера происходит так много событий, что учёным «пришлось сделать шаг назад и начать переосмысливать совершенно новый Юпитер»:«Мы недоумевали, как они могли образоваться, насколько стабильна эта структура, и почему Северный полюс Юпитера не похож на Южный. Мы задаемся такими вопросами, как динамическая ли это система, наблюдаем ли мы лишь один этап, и в течение следующего года мы собираемся наблюдать за её исчезновением, или это стабильная система и эти бури вращаются вокруг друг друга». Открытия, которые бросают вызов ранним предположениям, были сделаны с помощью камеры JunoCam. На полученных снимках представлены полюсы Юпитера, покрытые сгруппированными, циркулирующими штормами, размеры которых сопоставимы с земными.

Совершенно новый Юпитер

© NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles

По клику снимок откроется в новом окне в максимальном разрешении

На этом снимке показан Южный полюс Юпитера, запечатлённый автоматической межпланетной станцией «Юнона» с расстояния 52 тысячи километров [32 тысячи миль]. Овальные элементы представляют собой циклоны с диаметром до 1000 километров [600 миль]. Снимок величественного Юпитера получен путём объединения нескольких изображений, снятых трехцветной камерой JunoCam с разных орбит, с целью показать все области Южного полюса, с более насыщенными цветами и стереографической проекцией [центральная проекция, отображающая двумерную сферу на плоскость].

До старта научно-исследовательской миссии было известно, что Юпитер обладает самым сильным магнитным полем в Солнечной системе. Измерения магнитосферы газового гиганта, проведенные с помощью магнитометра «Юноны», свидетельствуют о том, что магнитное поле Юпитера сильнее, чем предполагаемые модели, и имеет более неправильную форму. Данные магнитометра указывает, что магнитная индукция вблизи газовой оболочки Юпитера превышает предсказываемые теоретическими моделями ожидания в 7,766 Гаусса — примерно в 10 раз выше, чем самое сильное магнитное поле на Земле.

«Уже сейчас мы видим, что магнитное поле Юпитера сильнее в некоторых местах и слабее в других. Такое неравномерное распределение говорит о том, что магнитное поле может создаваться динамо-машиной ближе к поверхности [газового гиганта], выше слоя металлического водорода. Каждый выполняемый пролет приближает нас к определению того, как и где работает динамо-машина Юпитера», — заявил Джек Коннерни, заместитель главного исследователя миссии и руководитель миссии по изучению магнитного поля Юпитера в Центр космических полётов Годдарда.

Межпланетная станция «Юнона» также была создана для исследования полярной магнитосферы и происхождения мощных полярных сияний на Северном и Южном полюсах Юпитера. Стабильность сияний поддерживается большим притоком электронов, ускоряемых за счёт разности потенциалов между ионосферой и магнитодиском. Проникая глубоко внутрь атмосферы, они ионизируют и возбуждают молекулярный водород, вызывая ультрафиолетовое излучение. В отличие от таких же на Земле, которые появляются в периоды повышенной солнечной активности, полярные сияния Юпитера являются постоянными, хотя их интенсивность уменьшается с усилением солнечного ветра.

Закат Юпитера

По клику снимок откроется в новом окне в максимальном разрешении

«Во время следующего пролета 11 июля, «Юнона» совершит полет прямо над одним из самых знаковых объектов во всей Солнечной системе, который знаком каждому школьнику — Большим красным пятном», — сообщил Болтон.

Один раз в 53 дня траектория «Юноны» проходит прямо над Северным полюсом Юпитера, где начинается 2-часовой транзит [от Северного полюса к Южному], во время которого восемь научных инструментов межпланетной станции NASA собирают данные и делают знаковые снимки газового гиганта. На загрузку шести мегабайт данных, собранных во время транзита, может уходить полтора дня.

Научная команда «Юноны» продолжает анализировать данные предыдущих пролетов космического аппарата. Ученые обнаружили, что магнитные поля Юпитера более сложны, чем изначально предполагалось, и что пояса и зоны, которые придают облакам планеты отличительные внешние особенности, простираются в его внутреннее пространство. Наблюдения за энергетическими частицами, которые создают раскаленные добела полярные сияния, предполагают сложную систему, включающую заряженный материал, возвышающийся от вулканов Ио, самого близкого к Юпитеру спутника.