Penjelajah luar angkasa mengungkapkan rahasia di balik “krisis energi” Jupiter

a, Proyeksi ortografis dari ketidakpastian suhu semuanya di bawah 5%. Garis putus-putus hitam dan putih panjang menunjukkan oval aurora utama Jupiter, garis putus-putus hitam dan putih pendek sesuai dengan jejak magnet Io, dan garis hitam tebal tunggal sesuai dengan jejak magnet Amalthea (seperti yang dijelaskan dalam teks utama). Bola dunia Jupiter yang dihasilkan komputer berdasarkan gambar dari Teleskop Luar Angkasa Hubble ditampilkan di bawah proyeksi suhu H3 +. Kredit foto: NASA Goddard Space Flight Center dan Space Telescope Science Institute. Perhatikan bahwa Jupiter dimiringkan secara berbeda pada setiap tanggal untuk mengungkapkan fitur yang berbeda. Garis kisi yang ditampilkan untuk garis lintang dan garis bujur disusun dalam peningkatan masing-masing 60 ° dan 10 °. Persentil ketidakpastian rata-rata (dan maksimum) adalah 2,2% (5%) untuk 14 April 2016 dan 1,6% (5%) untuk 25 Januari 2017. b, Median Jovian H3 + suhu untuk setiap garis lintang ditemukan di semua derajat garis bujur . Bilah kesalahan adalah 1σ dan menunjukkan fluktuasi suhu di semua derajat garis bujur. Metode menggambarkan proses pemetaan, dan Extended Data Tabel 1 menunjukkan ukuran bin spasial yang digunakan dalam setiap proyeksi. Kredit: Universitas Leicester

Penelitian baru diterbitkan di alam mengungkapkan solusi untuk “krisis energi” Jupiter yang telah membingungkan para astronom selama beberapa dekade.


Ilmuwan luar angkasa dari Universitas Leicester bekerja dengan rekan-rekan dari Badan Antariksa Jepang (JAXA), Universitas Boston, Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA, dan Institut Teknologi Informasi dan Komunikasi Nasional (NICT) untuk mengungkap mekanisme di balik pemanasan atmosfer Jupiter.

Dengan menggunakan data dari Observatorium Keck di Hawaii, para astronom kini telah membuat peta global raksasa gas yang paling detail. atmosfer atasmengkonfirmasi untuk pertama kalinya bahwa cahaya utara Jupiter yang kuat bertanggung jawab atas pemanasan di seluruh planet.

dr. James O’Donoghue adalah peneliti di JAXA dan memiliki gelar Ph.D. di Leicester dan merupakan penulis utama penelitian ini. Dia berkata:

“Kami pertama kali mencoba di Universitas Leicester untuk membuat peta panas global dari atmosfer paling atas Jupiter. Sinyalnya tidak cukup terang pada saat itu untuk mengungkapkan apa pun di luar wilayah kutub Jupiter, tetapi dengan pelajaran dari pekerjaan itu, kami dapat melakukannya. bisa melakukannya.” beberapa tahun kemudian mengamankan waktu di salah satu teleskop terbesar dan paling kompetitif di bumi.

“Dengan teleskop Keck, kami membuat peta suhu dengan akurasi luar biasa. Kami menemukan bahwa suhu di dalam aurora mulai sangat tinggi seperti yang diharapkan dari pekerjaan sebelumnya, tetapi sekarang kami telah mengamati bahwa aurora Jupiter, meskipun mereka kurang dari 10% dari luas planet, tampaknya memanaskan semuanya. ke atas.

“Penelitian ini dimulai di Leicester dan dilanjutkan di Boston University dan NASA sebelum berakhir di JAXA di Jepang. Kolaborasi antara staf dari semua benua membuat penelitian ini berhasil, dikombinasikan dengan data dari pesawat ruang angkasa Juno NASA di orbit sekitar Jupiter dan pesawat ruang angkasa JAXA Hisaki, sebuah observatorium. di ruang hampa. “

dr. Tom Stallard dan Dr. Henrik Melin keduanya adalah bagian dari Sekolah Fisika dan Astronomi di Universitas Leicester. dr. Stallard menambahkan:

“Dalam atmosfer tipis di puncak setiap planet raksasa di tata surya kita, telah ada misteri sejak lama. Dengan setiap misi luar angkasa Jupiter dan pengamatan berbasis darat selama 50 tahun terakhir, kami secara konsisten menemukan suhu khatulistiwa terlalu panas.

“Ini ‘Krisis energi“Apakah masalah yang sudah lama ada – tidak bisakah model memodelkan aliran panas dari aurora dengan benar, atau adakah sumber panas lain yang tidak diketahui di dekat khatulistiwa?

Penjelajah luar angkasa mengungkapkan rahasia di balik

Jupiter ditampilkan dalam cahaya tampak sebagai konteks di bawah kesan artistik cahaya inframerah atmosfer atas Jupiter. Kecerahan lapisan atas atmosfer ini sesuai dengan suhu dari panas ke dingin dalam urutan ini: putih, kuning, merah muda, dan akhirnya merah tua. Cahaya utara adalah daerah terpanas dan gambar menunjukkan bagaimana panas dapat terbawa angin dari cahaya utara, menyebabkan pemanasan di seluruh planet. Sumber: J. O’Donoghue (JAXA) / Hubble / NASA / ESA / A. Simon / J Schmidt

“Makalah ini menjelaskan bagaimana kami memetakan wilayah ini dengan detail yang belum pernah terjadi sebelumnya dan menunjukkan bahwa pemanasan khatulistiwa di Jupiter berhubungan langsung dengan pemanasan aurora.”

Aurora terjadi ketika partikel bermuatan terperangkap dalam medan magnet planet. Spiral ini di sepanjang garis medan ke kutub magnet planet ini, bertemu atom dan molekul di atmosfer untuk melepaskan cahaya dan energi.

Di bumi, ini mengarah pada pertunjukan cahaya khas yang membentuk aurora borealis dan australis. Di Jupiter, bahan yang berasal dari bulan vulkaniknya Io menyebabkan aurora terkuat di tata surya dan pemanasan luar biasa di daerah kutub planet ini.

Meskipun Jupiter Auror telah lama menjadi kandidat yang sangat baik untuk menghangatkan atmosfer planet, pengamatan sejauh ini tidak mengkonfirmasi atau menyangkalnya.

Peta sebelumnya dari suhu atmosfer atas dibuat dari gambar yang hanya terdiri dari beberapa piksel. Ini bukan resolusi yang cukup untuk melihat bagaimana suhu di planet ini bisa berubah dan memberikan sedikit petunjuk tentang asal usul panas tambahan.

Para peneliti membuat lima peta suhu atmosfer dengan resolusi spasial yang berbeda, dengan peta dengan resolusi tertinggi menunjukkan pengukuran suhu rata-rata untuk kuadrat dua derajat bujur “tinggi” dan dua derajat lintang “lebar”.

Tim mencari lebih dari 10.000 titik data individu dan hanya memetakan titik dengan ketidakpastian kurang dari lima persen.

Model atmosfer raksasa gas menunjukkan bahwa mereka berfungsi seperti lemari es raksasa, dengan energi panas ditarik dari khatulistiwa menuju kutub dan disimpan di daerah kutub ini di atmosfer yang lebih rendah.

Temuan baru ini menunjukkan bahwa aurora borealis yang berubah dengan cepat dapat mendorong gelombang energi melawan aliran kutub ini, memungkinkan panas mencapai khatulistiwa.

Pengamatan juga menunjukkan daerah pemanasan lokal di daerah sub-aurora, yang dapat diartikan sebagai gelombang panas terbatas yang merambat secara khatulistiwa, yang dapat diartikan sebagai bukti proses yang mendorong perpindahan panas.

Penelitian planet di Universitas Leicester mencakup luasnya sistem Jupiter, dari magnetosfer dan atmosfer planet hingga koleksi satelit yang beragam.


Juno NASA mengungkapkan asal-usul gelap dari salah satu pertunjukan cahaya besar Jupiter


Informasi lebih lanjut:
O’Donoghue, J. et al., Pemanasan Global Atmosfer Atas di Jupiter oleh Polar Aurora Borealis, alam (2021). DOI: 10.1038 / s41586-021-03706-w

Disediakan oleh
Universitas Leicester

kutipan: Ilmuwan luar angkasa mengungkap rahasia di balik “krisis energi” Jupiter (2021, 4 Agustus), diakses pada 4 Agustus 2021 dari https://phys.org/news/2021-08-space-scientists-reveal-secret-jupiter.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Kecuali untuk perdagangan yang adil untuk studi pribadi atau tujuan penelitian, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.

READ  Cara memotret bulan dengan pengaturan yang benar di ponsel atau kamera Anda | fotografi

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *