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

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?

“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.