Орбитальный аппарат Juno американского космического агентства НАСА продолжает возвращать научные данные, некоторые из которых способны кардинально изменить наше понимание “работы” гигантской газовой планеты. Закончив серию из 10 близких пролетов, проходивших на высоте 3 500 километров от верхней кромки облачного покрова атмосферы Юпитера, беспилотный исследовательский аппарат нашел доказательства того, что необычные атмосферные аномалии в виде полос простираются на большую глубину в атмосферу планеты. И некоторые из параметров этих полос содержат в себе ключи к разгадке природы ядра этой планеты.
С тех пор, когда первые телескопы были развернуты в сторону Юпитера, разноцветные атмосферные аномалии, располагающиеся в направлении с востока на запад “лицевой” части газового гиганта, озадачивали астрономов. Сейчас известно, что эти полосы представляют собой скоростные потоки, которые меняют свою ширину, цвет и интенсивность, но остаются стабильными на протяжении длительных промежутков времени, намного дольше, чем существуют подобные явления в атмосфере Земли или других планет.
Загадка стабильности потоков в атмосфере Юпитера так и оставалась загадкой до тех пор, пока космический аппарат Juno 4 июля 2016 года не вышел на круговую орбиту вокруг планеты. Сейчас аппарат движется по очень вытянутой эллиптической орбите, дальняя точка которой проходит в 8.1 миллионе километров от планеты, но в ближней точке орбиты аппарат Juno проходит практически впритирку с планетой, задевая области ее радиационных поясов. В этот момент все оборудование аппарата собирает данные, которые потом передаются на Землю через сеть дальней космической связи Deep Space Network. Помимо этого, измеряя Допплеровский эффект, влияющий на распространение излучаемых аппаратом Juno радиоволн, астрономы измеряют изменения скорости движения космического аппарата под влиянием гравитационного поля Юпитера.
Данные, переданные аппаратом Juno, указывают на то, что движущиеся в атмосфере потоки чем-то похожи на айсберги, большая часть их массы скрывается ниже поверхности облачного слоя и погружена в атмосферу на глубину до 3 000 километров. Согласно сделанным оценкам, масса материи, из которой сформирован только один поток, составляет один процент от массы Юпитера, что эквивалентно трем земным массам. Для сравнения, масса всей земной атмосферы составляет миллионную часть от массы нашей планеты в целом.
Еще одним открытием, сделанным аппаратом Juno, является то, что атмосфера Юпитера обладает сильной асимметричностью, в районе северного и южного полюсов планеты в атмосфере присутствуют массивные циклоны, которые, по всей видимости, и являются двигателями огромных “струй”, о которых речь шла выше.
Инструмент аппарата Juno Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) сделал серию снимков в инфракрасном диапазоне, которые были позже переданы на Землю. Благодаря этим снимкам ученые смогли заглянуть в атмосферу на глубину 50-70 километров и изучить отдельные слои атмосферы. И в данном случае слои в полярных широтах планеты кардинально разнились от слоев в средних широтах. Как говорилось выше, полюса планеты находятся во власти центральных циклонов, в районе только Северного полюса их насчитывается восемь штук и ширина которых составляет от 5 600 до 7 000 километров. Несмотря на такую плотную “упаковку”, эти циклоны являются достаточно стабильными образованиями и не разрушают друг друга своим влиянием.