何世紀にもわたって、天文学者たちは木星の渦巻く表面を観測していて、その外観に驚かされ、驚かされていました。ミステリーは、1995年に ガリレオ 宇宙船は木星に達し、その雰囲気を深く研究し始めました。それ以来、天文学者たちはその色のついた帯に戸惑い、それらが単なる表面現象なのか、それとももっと深いものなのか疑問に思いました。
おかげ ジュノ 2016年7月から木星の周りを周回している宇宙船は、科学者がその質問にはるかに答えるようになりました。この1週間で、3つの新しい研究が ジュノ 木星の磁場、その内部回転、およびその帯がどのくらい深く伸びているかに関する新しい発見を示したデータ。これらの調査結果はすべて、科学者が木星の大気とその内層についてどのように考えているかを修正しています。
研究のタイトルは「木星の非対称重力場の測定」、「木星の大気ジェットストリームは数千キロメートルの深さまで広がる」、「木星の深い内部での回転差の抑制」であり、これらすべてが 自然 研究は、ローマのサピエンツァ大学のルチアーノアイス教授が主導し、第2はヨーハイカスピ教授とワイツマン科学研究所のエリガランティ博士、第3はトリスタンギロット教授が主導しました。 Observatoire de la Cote d'Azur。
研究活動は、プロフェッソカスピとガランティ博士が主導しました。彼らは、2番目の研究の筆頭著者であることに加えて、他の2人の共著者でした。ペアは以前にもこの分析の準備をしています ジュノ 2011年に発売され、その間に重力場データを分析して木星の大気とそのダイナミクスをよりよく把握するための数学的ツールを構築しました。
3つすべての研究は、によって収集されたデータに基づいていました ジュノ 53日ごとに木星の極の1つから他の極に移動したとき–「ペリジョーブ」として知られている操作毎回の通過で、プローブは高度な機器のスイートを使用して、大気の表層の下を覗きました。さらに、プローブから放出される電波が測定され、各軌道で惑星の重力場によってどのようにシフトされるかが決定されました。
天文学者がしばらくの間理解してきたように、木星のジェットは東から西へ、そして西から東へと帯状に流れます。その過程で、それらは惑星上の質量の均一な分布を破壊します。惑星の重力場の変化（したがって、この質量の不均衡）を測定することにより、Kaspi博士とGalanti博士の分析ツールは、嵐が地表の下にどれだけ深く広がり、内部の力学がどのようなものかを計算することができました。
何よりも、チームは異常を発見することを期待していました。惑星が完全な球体から外れる方法が原因です。それは、その急速な回転がわずかに押しつぶされるためです。しかし、彼らはまた、大気中に強力な風が存在するために説明できる追加の異常を探しました。
最初の研究で、Iess博士と彼の同僚は正確なドップラー追跡を使用しました。 ジュノ 木星の重力高調波の測定を行う宇宙船–偶数と奇数の両方。彼らが決定したのは、木星の磁場には南北非対称性があり、これは大気の内部流れを示しています。
この非対称性の分析は2番目の研究で追跡調査されました。そこでは、カスピ博士、ギャランティ博士、および同僚たちは、惑星の重力場の変化を使用して、木星の東西ジェットストリームの深さを計算しました。これらのジェットがどのように木星の重力場の不均衡を引き起こし、さらに惑星の質量を破壊するかを測定することにより、彼らは3000 km（1864 mi）の深さまで伸びると結論付けました。
これらすべてから、ギロット教授とその同僚は3番目の研究を行いました。そこでは、惑星の重力場とジェットストリームに関する以前の調査結果を使用し、その結果を内部モデルの予測と比較しました。このことから、惑星の内部はほぼ剛体のように回転し、差回転はさらに下に向かって減少すると判断しました。
さらに、彼らは大気の流れのゾーンが2,000 km（1243 mi）から3,500 km（2175 mi）の深さまで伸びていることを発見しました。これは奇妙な重力調和から得られた制約と一致していました。この深さは、電気抵抗が磁気抗力によって回転差が抑制されるほど大きくなる点にも対応しています。
彼らの発見に基づいて、チームはまた、木星の大気がその全質量の1％を占めると計算しました。比較すると、地球の大気は全質量の100万分の1未満です。それでも、カスピ博士がワイズマン研究所のプレスリリースで説明したように、これはかなり驚くべきことでした：
「それは誰もが思っているよりもはるかに多く、太陽系の他の惑星から知られているものを超えています。それは基本的に、毎秒数十メートルの速度で移動する3つの地球に等しい質量です。」
これらの研究はすべて、木星の大気力学と内部構造に新たな光を当てました。現在、ジュピターのコアに存在するものの主題は未解決のままです。しかし、研究者たちは、 ジュノ 木星にしっかりしたコアがあるかどうかを確認し、（ある場合）その質量を決定します。これは、天文学者が太陽系の歴史と形成について多くを学ぶのに役立ちます。
さらに、KaspiとGalantiは、Jupiterのジェットストリームを特徴付けるために開発した同じ方法のいくつかを使用して、最も象徴的な機能であるJupiterのGreat Red Spotに取り組んでいます。この嵐がどれほど深く続くかを決定することに加えて、彼らはまた、この嵐が何世紀にもわたって持続したのか、そしてなぜそれが近年著しく減少しているのかを学びたいと思っています。
Junoミッションは2018年7月に終了する予定です。延長を行わない場合、プローブは境界14を実行した後に木星の大気に制御された軌道を解除します。ただし、ミッションが終了した後でも、科学者は収集したデータを分析します今後数年間。これが太陽系の最大の惑星について明らかにしていることは、太陽系についての理解を伝えるのに大いに役立ちます。
