การค้นพบดาวพฤหัสบดีใหม่จาก NASA Juno Probe

A HOLD Freeปล่อย 8 | eTurboNews | ETN

การค้นพบใหม่จากการสอบสวน Juno ของ NASA ที่โคจรรอบดาวพฤหัสบดีให้ภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นว่าลักษณะบรรยากาศที่โดดเด่นและมีสีสันของดาวเคราะห์นำเสนอเบาะแสเกี่ยวกับกระบวนการที่มองไม่เห็นใต้ก้อนเมฆได้อย่างไร ผลลัพธ์ที่ได้เน้นย้ำถึงการทำงานภายในของแถบคาดและโซนของเมฆที่ล้อมรอบดาวพฤหัสบดี เช่นเดียวกับพายุไซโคลนขั้วโลก และแม้แต่จุดแดงใหญ่

นักวิจัยได้ตีพิมพ์บทความหลายฉบับเกี่ยวกับการค้นพบชั้นบรรยากาศของ Juno ในวันนี้ในวารสาร Science and the Journal of Geophysical Research: Planets เอกสารเพิ่มเติมปรากฏในสองฉบับล่าสุดของจดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์

Lori Glaze ผู้อำนวยการแผนกวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของ NASA ที่สำนักงานใหญ่ของหน่วยงานในกรุงวอชิงตันกล่าวว่า "การสังเกตการณ์ใหม่เหล่านี้จาก Juno ได้เปิดคลังข้อมูลใหม่เกี่ยวกับคุณลักษณะที่สังเกตได้อันลึกลับของดาวพฤหัสบดี "เอกสารแต่ละฉบับให้ความกระจ่างในด้านต่างๆ ของกระบวนการในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ เป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของการที่ทีมวิทยาศาสตร์ที่มีความหลากหลายระดับนานาชาติของเราเสริมสร้างความเข้าใจในระบบสุริยะของเรา"

จูโนเข้าสู่วงโคจรของดาวพฤหัสบดีในปี 2016 ในระหว่างการเดินทางผ่านดาวเคราะห์ 37 รอบของยานอวกาศแต่ละดวงจนถึงปัจจุบัน ชุดเครื่องมือพิเศษได้มองดูใต้ดาดฟ้าเมฆที่ปั่นป่วน

“ก่อนหน้านี้ จูโนทำให้เราประหลาดใจด้วยคำใบ้ว่าปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีนั้นลึกกว่าที่คาดไว้” สกอตต์ โบลตัน ผู้ตรวจสอบหลักของจูโนจากสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ในซานอันโตนิโอและผู้เขียนนำรายงาน Journal Science กล่าวถึงความลึกของกระแสน้ำวนของดาวพฤหัสบดีกล่าว “ตอนนี้ เรากำลังเริ่มที่จะรวบรวมชิ้นส่วนเหล่านี้ทั้งหมดเข้าด้วยกัน และได้รับความเข้าใจที่แท้จริงเป็นครั้งแรกว่าบรรยากาศที่สวยงามและรุนแรงของดาวพฤหัสบดีทำงานอย่างไร ในรูปแบบ 3 มิติ”

เครื่องวัดคลื่นไมโครเวฟ (MWR) ของ Juno ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ภารกิจสามารถมองดูใต้ยอดเมฆของดาวพฤหัสบดีและสำรวจโครงสร้างของพายุน้ำวนจำนวนมากได้ พายุที่มีชื่อเสียงที่สุดคือแอนติไซโคลนอันเป็นสัญลักษณ์ที่รู้จักกันในชื่อจุดแดงใหญ่ กว้างกว่าโลก กระแสน้ำวนสีแดงเข้มนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สนใจตั้งแต่การค้นพบมันเมื่อเกือบสองศตวรรษก่อน

ผลลัพธ์ใหม่แสดงให้เห็นว่าพายุไซโคลนมีอุณหภูมิอุ่นขึ้นที่ด้านบน โดยมีความหนาแน่นของบรรยากาศต่ำกว่า ขณะที่ด้านล่างมีอุณหภูมิที่เย็นกว่า และมีความหนาแน่นสูงกว่า Anticyclones ซึ่งหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามจะเย็นกว่าที่ด้านบน แต่อุ่นกว่าที่ด้านล่าง

การค้นพบยังระบุด้วยว่าพายุเหล่านี้สูงกว่าที่คาดไว้มาก โดยอยู่ห่างจากยอดเมฆประมาณ 60 กิโลเมตร และอื่นๆ รวมถึงจุดแดงใหญ่ซึ่งกินพื้นที่มากกว่า 100 กิโลเมตร การค้นพบที่น่าประหลาดใจนี้แสดงให้เห็นว่ากระแสน้ำวนครอบคลุมบริเวณที่นอกเหนือไปจากบริเวณที่น้ำควบแน่นและก่อตัวเป็นเมฆ ใต้ความลึกที่แสงแดดทำให้บรรยากาศอบอุ่น 

ความสูงและขนาดของจุดแดงใหญ่หมายถึงความเข้มข้นของมวลบรรยากาศภายในพายุที่อาจตรวจพบได้โดยเครื่องมือที่ศึกษาสนามแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดี เครื่องบินจูโนใกล้สองลำบินผ่านจุดที่มีชื่อเสียงที่สุดของดาวพฤหัสบดีให้โอกาสในการค้นหาลายเซ็นแรงโน้มถ่วงของพายุและเสริมผลลัพธ์ของ MWR ในด้านความลึก 

เมื่อ Juno เดินทางต่ำกว่าดาดฟ้าเมฆของดาวพฤหัสบดีที่ความเร็วประมาณ 130,000 ไมล์ต่อชั่วโมง (209,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) นักวิทยาศาสตร์ของ Juno สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงความเร็วได้เพียง 0.01 มิลลิเมตรต่อวินาทีโดยใช้เสาอากาศติดตาม Deep Space Network ของ NASA จากระยะทางมากกว่า 400 ล้านไมล์ (650 ล้านกิโลเมตร) ซึ่งช่วยให้ทีมงานจำกัดความลึกของจุดแดงใหญ่ให้อยู่ต่ำกว่ายอดเมฆประมาณ 300 ไมล์ (500 กิโลเมตร)

Marzia Parisi นักวิทยาศาสตร์ Juno จาก NASA's Jet Propulsion Laboratory ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้กล่าวว่า "ความแม่นยำที่จำเป็นในการรับแรงโน้มถ่วงของ Great Red Spot ในระหว่างการบินผ่านในเดือนกรกฎาคม 2019 นั้นน่าทึ่งมาก" จุดแดงใหญ่. "ความสามารถในการเสริมการค้นพบของ MWR ในเรื่องความลึกทำให้เรามั่นใจอย่างยิ่งว่าการทดลองแรงโน้มถ่วงในอนาคตที่ดาวพฤหัสบดีจะให้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจไม่แพ้กัน" 

เข็มขัดและโซน

นอกจากพายุไซโคลนและแอนติไซโคลนแล้ว ดาวพฤหัสบดียังเป็นที่รู้จักจากแถบและโซนที่โดดเด่น นั่นคือกลุ่มเมฆสีขาวและสีแดงที่ล้อมรอบโลก ลมตะวันออก-ตะวันตกกำลังแรงเคลื่อนตัวในทิศทางตรงกันข้ามแยกแถบ ก่อนหน้านี้ Juno ค้นพบว่าลมเหล่านี้หรือลำธารเจ็ตสตรีมมีความลึกประมาณ 2,000 ไมล์ (ประมาณ 3,200 กิโลเมตร) นักวิจัยยังคงพยายามไขปริศนาว่ากระแสน้ำเจ็ทก่อตัวอย่างไร ข้อมูลที่รวบรวมโดย MWR ของ Juno ในระหว่างการบินหลายครั้งเผยให้เห็นเบาะแสที่เป็นไปได้ประการหนึ่ง: ก๊าซแอมโมเนียในชั้นบรรยากาศเดินทางขึ้นและลงในแนวเดียวกันอย่างน่าทึ่งกับกระแสเจ็ทที่สังเกตได้

Keren Duer นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากสถาบัน Weizmann กล่าวว่า "การติดตามแอมโมเนีย เราพบเซลล์หมุนเวียนในซีกโลกเหนือและใต้ที่มีลักษณะคล้ายกับ 'เซลล์เฟอร์เรล' ซึ่งควบคุมสภาพอากาศส่วนใหญ่ของเราที่นี่บนโลก" ของ Science ในอิสราเอลและผู้เขียนนำของบทความ Journal Science เรื่องเซลล์คล้าย Ferrel บนดาวพฤหัสบดี “ในขณะที่โลกมีเซลล์ Ferrel หนึ่งเซลล์ต่อซีกโลก แต่ดาวพฤหัสบดีมีแปดเซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์มีขนาดใหญ่กว่าอย่างน้อย 30 เท่า”

ข้อมูล MWR ของ Juno ยังแสดงให้เห็นว่าแถบและโซนได้รับการเปลี่ยนแปลงประมาณ 40 ไมล์ (65 กิโลเมตร) ใต้เมฆน้ำของดาวพฤหัสบดี ที่ระดับความลึกตื้น เข็มขัดของดาวพฤหัสบดีสว่างกว่าในแสงไมโครเวฟมากกว่าโซนข้างเคียง แต่ในระดับที่ลึกกว่า ใต้เมฆน้ำ สิ่งที่ตรงกันข้ามคือความจริง ซึ่งเผยให้เห็นถึงความคล้ายคลึงของมหาสมุทรของเรา

Leigh Fletcher นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Juno ที่เข้าร่วมการศึกษาจากมหาวิทยาลัย Juno กล่าวว่า "เรากำลังเรียกระดับนี้ว่า 'Jovicline' โดยเปรียบเทียบกับชั้นเปลี่ยนผ่านที่เห็นในมหาสมุทรของโลก หรือที่รู้จักในชื่อเทอร์โมไคลน์ ของเลสเตอร์ในสหราชอาณาจักรและผู้เขียนนำบทความในวารสารการวิจัยธรณีฟิสิกส์: ดาวเคราะห์ที่เน้นการสังเกตไมโครเวฟของจูโนเกี่ยวกับแถบและเขตอบอุ่นของดาวพฤหัสบดี

โพลาร์ไซโคลน

ก่อนหน้านี้ Juno ค้นพบการจัดเรียงรูปหลายเหลี่ยมของพายุไซโคลนขนาดยักษ์ที่เสาทั้งสองของดาวพฤหัสบดี โดยแปดตัวจัดอยู่ในรูปแบบแปดเหลี่ยมทางทิศเหนือและห้าช่องจัดในรูปแบบห้าเหลี่ยมทางทิศใต้ ห้าปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์ภารกิจที่ใช้การสังเกตการณ์โดย Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) ของยานอวกาศได้ระบุว่าปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศเหล่านี้มีความยืดหยุ่นอย่างยิ่ง โดยยังคงอยู่ในตำแหน่งเดิม

Alessandro Mura นักวิจัยร่วมของ Juno จากสถาบัน National Institute for Astrophysics ในกรุงโรม กล่าวว่า "พายุไซโคลนของดาวพฤหัสบดีส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของกันและกัน ทำให้พวกมันแกว่งไปมาในตำแหน่งสมดุล" ในพายุหมุนขั้วโลกของดาวพฤหัสบดี “พฤติกรรมของการแกว่งช้าเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าพวกมันมีรากที่ลึก”

ข้อมูล JIRAM ยังระบุด้วยว่า เช่นเดียวกับพายุเฮอริเคนบนโลก พายุไซโคลนเหล่านี้ต้องการเคลื่อนตัวไปทางขั้วโลก แต่พายุไซโคลนที่อยู่ตรงกลางของแต่ละขั้วดันกลับ ความสมดุลนี้อธิบายว่าพายุไซโคลนอาศัยอยู่ที่ใดและตัวเลขต่างกันในแต่ละขั้ว 

เกี่ยวกับผู้เขียน

อวตารของลินดา โฮห์นโฮลซ์

ลินดา โฮห์นโฮลซ์

บรรณาธิการบริหาร ส eTurboNews อยู่ใน eTN HQ

สมัครรับจดหมายข่าว
แจ้งเตือน
ผู้เข้าพัก
0 ความคิดเห็น
การตอบกลับแบบอินไลน์
ดูความคิดเห็นทั้งหมด
0
จะรักความคิดของคุณโปรดแสดงความคิดเห็นx
แชร์ไปที่...