เป็นเวลาเกือบ 200 ปีที่มนุษย์เฝ้าดูจุดแดงใหญ่ (GRS) บนดาวพฤหัสบดีและสงสัยว่ามีอะไรอยู่ข้างหลัง ต้องขอบคุณภารกิจจูโน่ของนาซ่าเราได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นและดีขึ้น ภาพใหม่จาก JunoCam เปิดเผยรายละเอียดที่ลึกลงไปในพายุที่ยาวนานที่สุดของระบบสุริยะ
JunoCam เป็นเครื่องมือแสงที่มองเห็นได้ในภารกิจจูโนของนาซ่าต่อดาวพฤหัสบดี มันไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของน้ำหนักบรรทุกหลักของยานอวกาศจูโน มันรวมอยู่ในภารกิจเพียงเพื่อมีส่วนร่วมและทำให้เราตื่นเต้นและมันก็ไม่ผิดหวัง แต่ปรากฏว่ารูปภาพที่มีความละเอียดสูงของ JunoCam นั้นมีจุดประสงค์ทางวิทยาศาสตร์
การศึกษาใหม่นำโดยAgustínSánchez-Lavega (มหาวิทยาลัยบาสก์ประเทศสเปน) ได้ใช้ภาพที่มีรายละเอียดจาก JunoCam เพื่อศึกษาสัณฐานวิทยาของกลุ่มเมฆที่ประกอบกันเป็น GRS มากขึ้น จนถึงตอนนี้สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับ GRS ส่วนใหญ่มาจากภารกิจก่อนหน้าไปยังดาวพฤหัสบดี อย่างแรกคือภารกิจ Voyager จากนั้นภารกิจ Galileo และแน่นอนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล ความละเอียดของภาพของแต่ละภารกิจที่ประสบความสำเร็จนั้นดีขึ้น แต่ไม่มีอะไรใกล้เคียงกับความละเอียดของ JunoCam
เมื่อคุณภาพของภาพดีขึ้นจากที่น่าสงสาร 150 กม. / พิกเซลเป็น 7 กม. / พิกเซลความเข้าใจ GRS ของเราก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย กระดาษจาก Sanchez-Lavega มุ่งเน้นไปที่ห้าลักษณะทางสัณฐานวิทยาของพายุ: กลุ่มเมฆขนาดกะทัดรัดคลื่น mesoscale คลื่นวนวนวนนิวเคลียสปั่นป่วนส่วนกลางและโครงสร้างไส้หลอด
- กลุ่มเมฆขนาดกะทัดรัดมีลักษณะคล้ายกับ altocumulus ในชั้นบรรยากาศของโลกและอาจแนะนำให้เกิดการควบแน่นของแอมโมเนีย
- คลื่น Mesoscale เป็นแพ็คเก็ตคลื่นที่อาจบ่งบอกถึงบริเวณที่มีความมั่นคง
- กระแสน้ำวนนั้นคือวนที่มีรัศมีประมาณ 500 กม. ซึ่งบ่งบอกถึงแรงเฉือนในแนวนอนที่รุนแรง
- นิวเคลียสปั่นป่วนส่วนกลางของ GRS มีความยาวประมาณ 5200 กม. หรือประมาณ 40% ของเส้นผ่าศูนย์กลางโลก
- เส้นใยสีดำขนาดใหญ่ที่บางและเป็นลูกคลื่นจาก 2,000 ถึง 7,000 กิโลเมตรเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากรอบนอกของกระแสน้ำวน พวกเขาอาจมีองค์ประกอบที่แตกต่างจากคุณสมบัติอื่น ๆ หรือพวกเขาอาจมีระดับความสูงที่แตกต่างกัน
การศึกษาพบว่าแม้ว่าขนาดของ GRS มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วง 140 ปีที่ผ่านมาลมได้เปลี่ยนเพียงเล็กน้อยตั้งแต่ปี 1979 เมื่อภารกิจของ Voyager ไปเยือนดาวพฤหัสบดี ผู้เขียนแนะนำว่า "การไหลเวียนของพลังงานที่หยั่งรากลึก" รักษาความเร็วลมเหล่านี้ นอกจากนี้พวกเขาแนะนำว่าสัณฐานวิทยาที่อุดมไปด้วยในด้านบนของ GRS สะท้อนให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่ยอดเมฆ
จากการศึกษา:
การเปรียบเทียบกับภาพความละเอียดสูงจากภารกิจก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นถึงความแปรปรวนทางเวลาในพลวัตของเลเยอร์นี้ซึ่งมีผลบังคับใช้อย่างยิ่งจากการทำงานร่วมกันของ GRS กับปรากฏการณ์ใกล้เคียงกับละติจูด (Sánchez-Lavega et al. 1998, 2013) อย่างไรก็ตามในขณะที่ขนาดของ GRS มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วง 140 ปีที่ผ่านมา (Rogers 1995; Simon et al. 2018) สนามลมใน GRS แสดงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในช่วงปี 2522-2560 (รูปที่ 6) แสดงถึงการหยั่งรากลึก การไหลเวียนแบบไดนามิก สัณฐานวิทยาชั้นบนสุดของ GRS บนคลาวด์ที่ฝังอยู่ในลมเหล่านี้สะท้อนให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่ด้านบนของระบบ
นักวิทยาศาสตร์ยังคงทำงานเพื่อทำความเข้าใจกับบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นและวิธีการสร้างและบำรุงรักษา GRS เครื่องมือในยานจูโนจะช่วยในเรื่องนี้เช่นเดียวกับฮับเบิล Microwave Radiometer (MWR) ของ Juno ออกแบบมาเพื่อศึกษาโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ใต้ยอดเมฆที่สวยงามของจูปิเตอร์ MWR ควรจะสามารถตรวจสอบบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีได้ลึกถึง 550 กม. ได้เผยแล้วว่าคุณลักษณะบางอย่างของบรรยากาศที่มองเห็นได้บนพื้นผิวนั้นขยายไปถึงความลึกอย่างน้อย 300 กิโลเมตร
ผู้เขียนผลการศึกษาสรุปได้ดีที่สุด:“ ความรู้ของเราเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง GRS จะเพิ่มขึ้นอีกเนื่องจากการศึกษาอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการสร้างแรงโน้มถ่วงแนวดิ่งและการสังเกตด้วยเครื่องมือ MWR บนกระดานจูโน่พร้อมกับการสนับสนุนแคมเปญจาก HST กล้องโทรทรรศน์บนโลกและกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (Norwood et al. 2016) ที่วางแผนไว้สำหรับปรากฏการณ์ที่ไม่เหมือนใครและน่าสนใจนี้”
- American Astronomical Society Press Release: JunoCam จับพลวัตของจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสบดี
- การศึกษา: พลวัตที่อุดมสมบูรณ์ของจุดแดงใหญ่ของจูปิเตอร์จาก JunoCam: จูโนอิมเมจ
- หน้าภารกิจของนาซาจูโน
- ข่าวประชาสัมพันธ์ของนาซ่า: ดาวพฤหัสบดีใหม่ทั้งหมด: ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกจากภารกิจจูโนของนาซ่า
