Вековима астрономи посматрају како се Јупитер окреће на површини и страхопоштован је и мистификован његовом појавом. Мистерија се продубила тек када је 1995 Галилео свемирска летелица стигла до Јупитера и почела дубински проучавати њену атмосферу. Од тог времена астрономи су загонетали преко његових обојених трака и питали се да ли је то само површински феномен или нешто што иде дубље.
Захваљујући Јуно свемирске летелице, која орбитира Јупитером од јула 2016., научници су сада много ближе одговору на то питање. Прошле недеље објављене су три нове студије на основу Јуно подаци који су представили нова открића о Јупитеровом магнетном пољу, његовој ротацији у унутрашњости и колико се дубоко протежу његови појасеви. Сва ова открића ревидирају шта научници мисле о Јупитеровој атмосфери и њеним унутрашњим слојевима.
Студије су биле под називом „Мерење Јупитеровог асиметричног гравитационог поља“, „Јупитерови атмосферски млазни токови шире се хиљадама километара дубоко“ и „Сузбијање диференцијалне ротације у Јупитеровој дубокој унутрашњости“, а све су објављене у Природа 7. марта 2018. Студије је водио проф. Луциано Иесс са Римског универзитета Сапиенза, други проф. Иохаи Каспи и др. Ели Галанти са научног института Веизманн, а трећи проф. Обсерватоире де Ла Азурна обала.
Истраживачке напоре водили су Профессо Каспи и др Галанти, који су поред тога што су водећи аутори у другој студији били коаутори на друге две. Пар се већ припремао за ову анализу Јуно лансиран 2011. године, за које време су градили математичке алате за анализу података гравитационог поља и боље разумевање Јупитерове атмосфере и њене динамике.
Све три студије биле су засноване на подацима које је прикупио Јуно док је прелазио с једног Јупитеровог пола на други сваких 53 дана - маневар познат као "перијове". Са сваким проласком сонда је користила свој напредни скуп инструмената како би завирила испод површинских слојева атмосфере. Поред тога, мерени су радио таласи које је сонда мерила да би одредили како их помера гравитационо поље планета са сваком орбитром.
Као што астрономи већ неко време разумеју, Јупитерови млазови лете у појасевима од истока ка западу и запада према истоку. У том процесу они нарушавају равномерну расподелу масе на планети. Мерећи промене гравитационог поља планете (а тиме и ову масну неравнотежу), др. Каспи и аналитички алати др. Галантија могли су израчунати колико се дубоке олује шире испод површине и каква је њена унутрашња динамика.
Поврх свега, тим је очекивао да ће пронаћи аномалије због начина на који планета одступа од савршене сфере - што је последица начина на који је њена брза ротација мало стегнула. Међутим, они су такође тражили додатне аномалије које би се могле објаснити присуством снажних ветрова у атмосфери.
У првој студији, др Иесс и његове колеге користили су прецизно доплерско праћење Јуно свемирске летелице за вршење мерења Јупитерове гравитационе хармонике - једнолике и непарне. Они су одредили да Јупитерово магнетно поље има асиметрију север-југ, што указује на унутрашње токове у атмосфери.
Анализа ове асиметрије праћена је у другом истраживању, где су др Каспи, др Галанти и њихове колеге користили варијације гравитационог поља планете како би израчунали дубину Јупитерових млазних токова исток-запад. Мерећи како ови млазови узрокују неравнотежу у Јупитеровом гравитационом пољу, па чак и нарушавају масу планете, закључили су да се протежу до дубине од 3000 км (1864 миља).
Из свега наведеног, професор Гуиллот и његове колеге спровели су трећу студију у којој су користили претходна открића о гравитационом пољу и млазним токовима планете и упоредили резултате са предвиђањима унутрашњих модела. Одатле су утврдили да се унутрашњост планете ротира готово као круто тело и да се диференцијална ротација смањује даље.
Поред тога, открили су да се зоне атмосферског тока простиру на између 2.000 км (1243 ми) и 3.500 км (2175 миља) дубоко, што је у складу са ограничењима добијеним од чудних гравитационих хармоника. Ова дубина такође одговара тачки у којој би електрична проводљивост постала довољно велика да би магнетно вучење потиснуло диференцијалну ротацију.
На основу својих открића, тим је такође израчунао да атмосфера Јупитера чини 1% његове укупне масе. Поређења ради, Земљина атмосфера је мања од милионте укупне масе. Ипак, како је др Каспи објаснио у саопштењу за Институт Веиззманн, ово је било прилично изненађујуће:
„То је много више него што је ико мислио и више него што је познато са других планета Сунчевог система. То је у основи маса једнака три Земље која се креће брзином од десетина метара у секунди. "
Све у свему, ове студије су бациле ново светло на Јупитерову атмосферску динамику и унутрашњост структуре. Тренутно, тема шта се налази у Јупитеровој језгри остаје нерешена. Али истраживачи се надају да ће анализирати даља мерења која су извршили Јуно да видимо да ли Јупитер има чврсто језгро и (ако јесте) како би одредио његову масу. То ће заузврат помоћи астрономима да науче пуно о историји и формирању Сунчевог система.
Поред тога, Каспи и Галанти желе да се користе неким истим методама које су развили да би окарактерисали Јупитерове млазне токове да би се изборили са његовом најизваничнијом карактеристиком - Јупитеровом Црвеном тачком. Осим што ће утврдити колико се дубоко шири ова олуја, надају се да ће научити и зашто ова олуја траје толико векова и зашто се последњих година приметно смањује.
Очекује се да ће се мисија Јуно завршити у јулу 2018. Ако забрани било које продужење, сонда ће контролисати деорбит у Јупитерову атмосферу након спровођења перијове 14. Међутим, чак и након завршетка мисије, научници ће анализирати податке које је прикупила. за године које долазе. Ово што открива о највећој планети Сунчевог система такође ће ићи дуг пут ка информисању о разумевању Сунчевог система.
