Аппарата «Юнона» обнаружила, что экватор Юпитера тоньше, чем считалось ранее
Ученые пересмотрели размеры и форму Юпитера, основываясь на новых данных с космического аппарата NASA «Юнона». Исследователи из Института Вейцмана в Израиле провели самые точные на сегодняшний день измерения крупнейшей планеты Солнечной системы, показав, что она немного меньше и более сплюснута у полюсов, чем считалось ранее. Это открытие стало возможным благодаря анализу того, как радиосигналы, отправляемые «Юноной», изгибаются и искажаются, когда аппарат скрывается за Юпитером с точки зрения Земли.
До настоящего времени представления о форме Юпитера базировались всего на шести измерениях, сделанных почти пятьдесят лет назад миссиями NASA «Вояджер» и «Пионер». Хотя эти данные были революционными для своего времени, они оставляли пробелы, которые современные инструменты теперь способны заполнить. «Юнона», запущенная в 2011 году и находящаяся на орбите Юпитера с 2016 года, получила расширенную миссию в 2021 году. Новая траектория позволила аппарату проходить позади планеты относительно Земли, что создало редкую возможность изучить, как атмосфера Юпитера искривляет радиосигналы.
«Когда космический аппарат проходит за планетой, её атмосфера блокирует и отклоняет сигнал радиосвязи. Это позволяет точно измерить размер Юпитера», — пояснил главный исследователь миссии «Юнона» доктор Скотт Дж. Болтон из Юго-Западного исследовательского института. Отслеживая, как эти сигналы искривлялись в атмосфере, команда создала детальные карты температуры и плотности по всей планете. Эти карты показали, что экваториальный диаметр Юпитера примерно на 8 километров меньше, а сжатие у полюсов примерно на 24 километра больше, чем предполагали предыдущие оценки.
«Учебники нуждаются в обновлении. Размер Юпитера, конечно, не изменился, но изменился способ его измерения», — отметил профессор Института Вейцмана Йохай Каспи. Корректировка может показаться незначительной, но она имеет серьёзные последствия для планетологии. По словам исследователей, даже разница в несколько километров позволяет моделям внутреннего строения Юпитера лучше соответствовать данным о гравитации и атмосферных наблюдениях. Более ранние измерения также не учитывали экстремальные ветра Юпитера, одни из самых мощных в Солнечной системе. Включив динамику ветров в расчёты, исследователи устранили давние расхождения между теоретическими моделями и реальными данными.
«Трудно увидеть, что происходит под облаками Юпитера, но радиоданные дают нам окно в глубину зональных ветров и мощных ураганов планеты», — объяснил Каспи. Поскольку Юпитер часто используется в качестве эталона для изучения газовых гигантов, уточнённые измерения могут улучшить понимание учёными подобных планет как внутри, так и за пределами Солнечной системы. Полученные данные также подтверждают более ранние работы, связывающие атмосферное поведение Юпитера со структурой его глубоких недр. В перспективе команда планирует применить те же методы к данным миссии Европейского космического агентства JUICE, запущенной в 2023 году, на борту которой находится прибор, спроектированный в Институте Вейцмана для более детального зондирования атмосферы Юпитера.
Исследование было в журнале Nature Astronomy.