Нові дані місії НАСА «Юнона» уточнили наше розуміння розміру та форми Юпітера, показавши, що планета помітно менша та більш «сплющена», ніж вважалося раніше. Результати, опубліковані в журналі Nature Astronomy, демонструють значне підвищення точності вимірювань завдяки високоточним методам радіозакриття та впливу зональних вітрів, яким раніше не враховували.
Уточнення розмірів Юпітера
Протягом десятиліть розмір Юпітера визначався на основі даних, отриманих місіями Pioneer і Voyager у 1970-х роках. Ці попередні вимірювання, хоч і були основоположними, не мали тієї точності, якої можна досягти сьогодні за допомогою сучасних інструментів. Космічний корабель «Юнона», який обертається навколо Юпітера з 2016 року, дозволив вченим досліджувати внутрішню структуру планети за допомогою радіосигналів, надаючи більш чітку картину її справжньої форми.
Останній аналіз показує, що полярний радіус Юпітера становить приблизно 66 842 кілометри, тоді як екваторіальний радіус досягає 71 488 кілометрів. Середній радіус становить 69 886 кілометрів. Ці вимірювання на 12 кілометрів менше на полюсах, на 4 кілометри менше на екваторі та на 8 кілометрів менше в цілому порівняно з попередніми оцінками. Це виправлення стосується не лише коригування чисел; це вказує на те, що наше розуміння структури газових гігантів було неповним.
Роль обертання та вітрів
Форма Юпітера — сплюснутий сфероїд, сплюснутий на полюсах і опуклий на екваторі через швидке обертання (доба на Юпітері триває трохи менше 10 годин). Відцентрові сили, що виникають в результаті цього обертання, протидіють силі тяжіння, викликаючи екваторіальну опуклість. Однак щільність надр Юпітера неоднорідна. Щільність різко зростає від менше ніж 1 кг/м³ у верхніх шарах хмар до тисяч кг/м³ у глибині, створюючи широтну мінливість у полі тяжіння.
Додатково до цієї складності сильні зональні вітри Юпітера також впливають на форму планети. Ці вітри змінюють відцентрові сили, викликаючи подальші коливання до 10 кілометрів, особливо поблизу екватора. Попередні моделі не повністю враховували ці атмосферні ефекти, що призвело до менш точних оцінок.
Як проводилися вимірювання
Місія Juno використовувала радіопокриття, метод «бачення» крізь щільні хмари Юпітера шляхом передачі радіосигналів назад на Землю. Коли ці сигнали проходять через іоносферу, вони спотворюються та затримуються атмосферними газами. Точно вимірюючи частотні зсуви, викликані цим вигином, вчені можуть визначити температуру, тиск і щільність електронів на різних глибинах. Ця техніка дозволяє детально проаналізувати внутрішню структуру в тих випадках, коли пряме спостереження неможливе.
Чому це важливо
Покращене розуміння розмірів Юпітера має значення для планетознавства. Точні вимірювання мають вирішальне значення для моделювання внутрішньої структури Юпітера, магнітного поля та динаміки атмосфери. Ці фактори впливають на всю систему Юпітера, включаючи її супутники та радіаційні пояси. Кращі дані про форму також поглиблюють наше розуміння того, як утворюються та еволюціонують газові гіганти.
Ці відкриття підкреслюють цінність триваючих досліджень планет. Хоча попередні місії заклали основу, точність сучасних інструментів, таких як Juno, продовжує кидати виклик і вдосконалювати наші знання про Сонячну систему.
Покращені дані стануть відправною точкою для майбутніх спостережень за Юпітером і можуть дати розуміння поведінки інших газових гігантів як у нашій Сонячній системі, так і за її межами.
