Юпитер «похудел»: новая точность измерений «Юноны» скорректировала его форму

Астрономы уточнили размеры газового гиганта

Международная группа исследователей, возглавляемая специалистами из Института Вейцмана, представила наиболее точные на сегодняшний день определения размеров и формы Юпитера. Эти новые данные, основанные на показаниях космического аппарата NASA «Juno», вносят существенные коррективы в параметры планеты, которые считались эталонными на протяжении последних пяти десятилетий.

Ранее представления о форме Юпитера базировались, в основном, на шести измерениях, проведенных еще во времена миссий NASA «Voyager» и «Pioneer» почти полвека назад. Однако, как подчеркивает доктор Эли Галанти, старший научный руководитель исследования, благодаря «Юноне» появилась уникальная возможность проанализировать 26 новых измерений.

«Эти миссии заложили основу, но теперь у нас появилась редкая возможность возглавить анализ 26 новых измерений, сделанных космическим аппаратом NASA «Juno»», — поясняет Галанти. Результаты работы были опубликованы в престижном журнале Nature Astronomy.

Технологии «Юноны» позволили заглянуть за горизонт

Космический аппарат «Juno», запущенный в 2011 году и работающий на орбите Юпитера с 2016 года, получил новую траекторию после продления миссии в 2021 году. Эта измененная орбита впервые позволила аппарату пройти позади газового гиганта с точки зрения Земли, что открыло новые научные возможности.

«Прохождение аппарата Juno за Юпитером открывает возможности новых научных исследований. Когда космический аппарат проходит за планетой, его радиосигнал блокируется и искажается атмосферой планеты. Это позволяет точно измерить ее размеры», — отмечает доктор Скотт Болтон, руководитель программы «Juno».

Специально разработанная аспиранткой Марией Смирновой методика позволила отслеживать, как именно радиосигналы изгибаются, проходя через атмосферу. На основе этой информации ученые смогли создать подробные карты плотности и температуры Юпитера, что дало беспрецедентно четкое представление о его геометрии.

Планета стала меньше и сплюсщеннее

Согласно новым расчетам, Юпитер оказался компактнее, чем предполагалось ранее. Его экваториальная ширина теперь на 8 км меньше, а на полюсах планета оказалась сплюсщена сильнее — разница на 24 км. Проще говоря, газовый гигант оказался более приплюснутым по сравнению с предыдущими оценками.

Профессор Йохай Каспи из Института Вейцмана отмечает, что сам размер планеты не изменился, изменился лишь метод измерения. Тем не менее, эти расхождения имеют большое значение для науки. «Эти несколько километров имеют значение. Небольшое смещение радиуса позволяет нашим моделям внутреннего строения Юпитера гораздо лучше соответствовать как данным о гравитации, так и измерениям в атмосфере», — утверждает Галанти.

Учет ветров устранил старые противоречия

Одной из ключевых проблем старых измерений было то, что они не учитывали мощные атмосферные ветры Юпитера. Профессор Каспи добавил, что именно включение в расчеты этих экстремальных ветров, дующих с разной скоростью на разных широтах, позволило команде Вейцмана устранить давние расхождения между гравитационными и атмосферными данными.

Улучшенное понимание динамики ветров, которое также проливает свет на глубину распространения атмосферных вихрей, дает ученым более ясное представление о взаимосвязи между видимой атмосферой планеты и ее глубокими недрами. Это особенно важно, поскольку Юпитер, как самая массивная планета, вероятно, является первенцем в Солнечной системе, и его изучение помогает понять процессы формирования всех планет, включая Землю.

Необходимость обновления учебников

Поскольку новые, более точные параметры Юпитера могут служить эталоном для изучения экзопланет, их уточнение имеет глобальное значение для планетологии. Профессор Каспи резюмировал: «Учебники придется обновить».