فضاپیمای جونو راز طولانی‌مدت سیاره‌ی مشتری را آشکار کرد

فضاپیمای جونو که از جولای ۲۰۱۶ در حال جمع‌آوری اطلاعات مربوط به فضای داخلی سیاره‌ی مشتری است، از یافته‌هایی تازه درباره‌ی نقاط داغ جو این سیاره پرده برداشت.

۲۵ سال پیش، ناسا برای نخستین بار کاوشگری را به جو بزرگترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی فرستاد. اما اطلاعاتی که کاوشگر گالیله در هنگام ورود به مشتری ارائه داد شگفت‌آور بود زیرا نشان از جو بسیار متراکم و گرم‌تر از حد انتظار این سیاره داشت. اکنون داده‌های تازه‌ی فضاپیمای جونو (Juno Spacecraft) حاکی از آن است که این «نقاط داغ» مشتری حتی بسیار گسترده‌تر و عمیق‌تر از تصور هستند. این یافته‌های تازه همراه با به‌روزرسانی درباره‌ی چرخندهای (Cyclone) قطبی مشتری، در تاریخ ۱۱ دسامبر (۲۱ آذر) در جریان کنفرانس اتحادیه‌ی ژئوفیزیک آمریکا بیان شد.

«اسکات بولتون» (Scott Bolton) پژوهشگر اصلی جونو در مؤسسه‌ی تحقیقات جنوب غربی در سن آنتونیو گفت: «سیارات غول‌پیکر دارای جوی عمیق هستند و یک بستر جامد یا مایع ندارند. برای درک بهتر آنچه در اعماق یکی از این جهان‌ها اتفاق می‌افتد، باید به زیر لایه‌های ابرها نگاه کنیم. جونو، که به‌تازگی بیست و نهمین گذر علمی خود را از نزدیکی مشتری به اتمام رسانده است، دقیقا همین کار را را انجام می‌دهد و مشاهدات این فضاپیما رازی قدیمی را آشکار می‌سازد و پرسش‌های تازه‌ای هم ایجاد می‌کند.»

• مقارنه‌ی تماشایی مشتری و زحل با گذر از شب یلدا

آخرین رمز و راز دیرینه‌ای که جونو بررسی کرد، برگرفته از ۵۷ دقیقه و ۳۶ ثانیه اطلاعاتی است که گالیله در ۷ دسامبر ۱۹۹۵ ارائه داد. امواج رادیویی این کاوشگر حاکی از این بود که محیط اطراف آن خشک و متلاطم است، دانشمندان این یافته را به این واقعیت نسبت دادند که کاوشگر ۳۴ کیلوگرمی در یکی از نقاط داغ و نسبتا نادر مشتری در جو پائین آمده است که با نام «بیابان‌های» جوی محلی شناخته می‌شوند و از منطقه‌ی استوای شمالی این غول گازی عبور می‌کنند.

چرخندهای قطبی مشتری که پادساعتگرد می‌چرخند درحالی که مرکز آن‌ها ساعتگرد می‌چرخد
Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Image processing: Gerald Eichstädt

اما نتایج حاصل از ابزار مایکروویو فضاپیمای جونو نشان می‌دهد که سراسر کمربند استوای شمالی که یک نوار چرخشی قهوه‌ای گسترده که دقیقا بالاتر از خط استوای این غول گازی قرار دارد، به طور کلی یک منطقه‌ی بسیار خشک است. این یعنی ممکن است نقاط داغ «بیابان» مجزایی نباشند، بلکه دروازه‌هایی به منطقه‌ی وسیعی در جو مشتری باشند که ممکن است داغ‌تر و خشک‌تر از مناطق دیگر باشند.

داده‌های با وضوح بالا‌ی جونو نشان می‌دهد که این نقاط داغ مشتری با شکستگی در سطح ابرهای سیاره همراه هستند و نگاهی کلی به درون جو عمیق مشتری می‌دهند. همچنین این نقاط داغ، در کنار ابرها و طوفان‌های فعال مشتری، در حال شدت بخشیدن به تخلیه‌های الکتریکی در ارتفاع بالا هستند که اخیرا توسط جونو کشف شده و تحت عنوان «رعدوبرق کم‌عمق» شناخته می‌شوند. این تخلیه‌های الکتریکی، که در قسمت بالایی و سرد جو مشتری هنگام مخلوط شدن آمونیاک با آب شکل می‌گیرند، بخشی از این معما هستند.

• هابل عکسی تماشایی و با کیفیت بالا از محیط متلاطم مشتری ثبت کرد

سه نما از یکی از نقاط داغ مشتری از دید فضاپیمای جونو؛ شکستگی در سطح ابرها نگاهی به جو عمیق سیاره فراهم می‌کند/
Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS. Image processing: Brian Swift © CC BY

«تریستان گیلوت» (Tristan Guillot) همکار تیم جونو از «دانشگاه ساحل آزور» در نیس فرانسه گفت: «در بالای جو، جایی که رعدوبرق کم‌عمق دیده می‌شود، آب و آمونیاک با هم ترکیب شده و از دید ابزار مایکروویو جونو ناپدید می‌شوند. این منطقه جایی است که نوع خاصی از تگرگ شکل می‌گیرد که ما آن را Mushball می‌نامیم. این گلوله‌ها سنگین شده و در اعماق جو سقوط می‌کنند و منطقه‌ی بزرگی ایجاد می‌کنند که هم از آمونیاک و هم از آب خالی می‌شود. پس از ذوب شدن و تبخیر شدن گلوله‌ها، آمونیاک و آب دوباره به حالت گازی تبدیل می‌شوند که دوباره برای جونو قابل مشاهده هستند.»

سال گذشته تیم جونو گزارشی از طوفان‌های قطب جنوب مشتری ارائه داد. در آن زمان، ابزار «نقشه‌بردار شفق‌های فروسرخ مشتری» (Jopian Infrared Auroral Mapper) جونو تصاویری از یک طوفان جدید را ثبت کرد که به‌نظر می‌رسد می‌خواهد به پنج چرخند تثبیت شده حول یک چرخند عظیم مرکزی در قطب جنوب مشتری بپیوندد.

بولتون گفت: «به‌نظر می‌رسد که آن طوفان ششم و در حقیقت نوزاد این گروه، در حال تغییر پیکربندی هندسی در قطب، از پنج ضلعی به شش ضلعی است. اما این تلاش ناکام ماند و این چرخند نوپا دور و سرانجام ناپدید شد.»

در حال حاضر، تیم جونو نظریه‌ی منسجمی درباره‌ی شیوه‌ی تشکیل این گرداب‌های قطبی غول‌پیکر یا اینکه چرا برخی پایدار می‌مانند در حالی که بقیه ایجاد می‌شوند، رشد می‌کنند و سپس نسبتا سریع ناپدید می‌شوند، ندارند. با وجود اینکه کار بر روی مدل‌های جوی مشتری ادامه دارد، اما در حال حاضر هیچ مدلی برای توضیح همه‌ی شرایط این سیاره وجود ندارد. این که طوفان‌های جدید چگونه ظاهر می‌شوند، تکامل می‌یابند، پایدار می‌مانند یا ناپدید می‌شوند، کلیدی برای درک چرخندهای گردشی است، که ممکن است به‌طور کلی به توضیح شیوه‌ی فعالیت جو این سیارات غول‌پیکر کمک کند.»

عکس کاور: چرخندهای مشتری در طیف فروسرخ از دید فضاپیمای جونو

Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

منبع: NASA