Nová data z mise NASA Juno zpřesnila naše chápání velikosti a tvaru Jupiteru a odhalila, že planeta je znatelně menší a „plochější“, než se dříve myslelo. Výsledky publikované v časopise Nature Astronomy prokazují významné zvýšení přesnosti měření díky vysoce přesným radiookultačním technikám a dříve přehlíženým účinkům zonálních větrů.
Objasnění dimenzí Jupiteru
Po desetiletí byla velikost Jupiteru určována na základě dat získaných misemi Pioneer a Voyager v 70. letech 20. století. Tato dřívější měření, i když klíčová, neměla přesnost, kterou lze dnes dosáhnout pomocí moderních přístrojů. Sonda Juno, obíhající kolem Jupiteru od roku 2016, umožnila vědcům prozkoumat vnitřní strukturu planety pomocí rádiových signálů, což poskytlo jasnější obraz jejího skutečného tvaru.
Nejnovější analýza ukazuje, že Jupiterův polární poloměr je přibližně 66 842 kilometrů, zatímco rovníkový poloměr dosahuje 71 488 kilometrů. Průměrný poloměr je 69 886 kilometrů. Tato měření jsou o 12 kilometrů méně na pólech, o 4 kilometry méně na rovníku a celkově o 8 kilometrů méně ve srovnání s předchozími odhady. Tato oprava není jen o úpravě čísel; naznačuje, že naše chápání struktury plynových obrů bylo neúplné.
Role rotace a větru
Jupiterův tvar je zploštělý sféroid, zploštělý na pólech a konvexní na rovníku kvůli jeho rychlé rotaci (den na Jupiteru trvá necelých 10 hodin). Odstředivé síly vyplývající z této rotace působí proti gravitaci a způsobují rovníkové vyboulení. Hustota Jupiterova nitra však není rovnoměrná. Hustota se prudce zvyšuje z méně než 1 kg/m³ v horních vrstvách mraků na tisíce kg/m³ v hloubkách, což vytváří šířkovou variabilitu v gravitačním poli.
K této složitosti přispívá také silný zonální vítr Jupitera, který také ovlivňuje tvar planety. Tyto větry mění odstředivé síly, což způsobuje další výkyvy až o 10 kilometrů, zejména v blízkosti rovníku. Předchozí modely plně nezohledňovaly tyto atmosférické efekty, což vedlo k méně přesným odhadům.
Jak byla provedena měření
Mise Juno používala rádiový zákryt, metodu „vidět“ skrz husté mraky Jupiteru vysíláním rádiových signálů zpět na Zemi. Jak tyto signály procházejí ionosférou, jsou ohýbány a zdržovány atmosférickými plyny. Přesným měřením frekvenčních posunů způsobených tímto ohybem mohou vědci určit teplotu, tlak a hustotu elektronů v různých hloubkách. Tato technika umožňuje podrobnou analýzu vnitřní struktury v případech, kdy přímé pozorování není možné.
Proč je to důležité
Lepší pochopení velikosti Jupiteru má důsledky pro planetární vědu. Přesná měření jsou zásadní pro modelování vnitřní struktury Jupiteru, magnetického pole a dynamiky atmosféry. Tyto faktory ovlivňují celý systém Jovian, včetně jeho měsíců a radiačních pásů. Lepší údaje o tvaru také prohlubují naše chápání toho, jak se plynní obři formují a vyvíjejí.
Tato zjištění zdůrazňují hodnotu probíhajícího planetárního průzkumu. Zatímco předchozí mise položily základy, přesnost moderních přístrojů, jako je Juno, nadále zpochybňuje a zdokonaluje naše znalosti o sluneční soustavě.
Vylepšená data poskytnou výchozí bod pro budoucí pozorování Jupiteru a mohla by poskytnout vhled do chování jiných plynných obrů, jak v naší sluneční soustavě, tak mimo ni.
