De atmosfeer van Jupiter heeft veel verschillende kenmerken, waaronder bliksem en de Grote rode vlek . Maar de onderliggende processen die deze kenmerken aandrijven, zijn minder goed begrepen, omdat de fysica van de gassen waaruit de atmosfeer van Jupiter bestaat ingewikkeld is. Een team van wetenschappers van over de hele wereld heeft echter een bekend proces gevonden in alle chaos. Ze denken dat een proces dat hier op aarde plaatsvindt op grotere schaal bij Jupiter plaatsvindt.
De eerste aanwijzingen voor dat proces waren zichtbaar toen we naar een van de meest voorkomende chemicaliën in de atmosfeer van Jupiter keken: ammoniak. Ammoniak komt zeer veel voor in de atmosfeer van Jupiter, maar er zijn variaties in de concentratieniveaus die moeilijk te verklaren zijn met behulp van traditionele aardse weermodellen. Om te proberen te achterhalen wat deze variaties in ammoniak veroorzaakt, wendde het onderzoeksteam zich tot nieuwe gegevens die door Juno waren verzameld.
UT-video over het bereiken van Jupiter, zoals Juno onlangs heeft gedaan.
Juno heeft een tool die bekend staat als de Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM). Het volgt poollichtactiviteit in de bovenste atmosfeer van Jupiter, inclusief verlichting. De gegevens die het verstrekte, wezen het onderzoeksteam op een beter begrip van waar de ammoniakafwijkingen verschenen.
Vervolgens wendden ze zich tot een ander Juno-instrument dat bekend staat als de Microwave Radiometer (MWR). Deze is gespecialiseerd in het zien onder atmosferische lagen van gasreuzen, wat het deed met Jupiter. Terwijl het dit deed, merkte het op dat de bovenste laag van de atmosfeer regelmatig leek te interageren met lagere lagen, waardoor een soort verticaal stroompatroon ontstond dat op aarde wordt gezien als een vorm van wat bekend staat als een Ferrell-cel.
UT-video die beschrijft hoe we denken dat de binnenkant van Jupiter eruit zou kunnen zien.
TOT ' Ferrell-cel ”, is een soort windpatroon rond de meridianen van de aarde. Op onze planeet zijn er slechts twee Ferrell-cellen, één op elk halfrond. Ze zijn ingeklemd tussen de Hadley-cellen nabij de evenaar en de poolcellen nabij elke pool. Meestal is het hun taak om 'tegen' de andere cellen te draaien, waardoor wind in een soort zigzagpatroon door het halfrond kan interageren.
Jupiter daarentegen heeft acht van deze patronen verspreid over elk halfrond. De windpatronen van deze cellen kunnen verantwoordelijk zijn voor de kleurbanden op Jupiter , die van oost naar west lopen. Ze komen overeen met de verwachte grenzen van deze analoge Ferrel-cellen.
Video met details over de aardeversie van de drie atmosferische cellen.
Tegoed – Met Office YouTube-kanaal
Hoewel er enkele overeenkomsten zijn met de aarde-analoog, was het stroompatroon op Jupiter anders dan op aarde. Ondanks zijn enorme omvang mist de gasreus een stabiele oppervlaktelaag om de kracht van de wind te begrenzen. Volgens gegevens van MWR zou het echter een 'stabiele' laag een paar kilometer lager in de atmosfeer kunnen hebben die op dezelfde manier zou kunnen werken voor het gasstroompatroon als hier op aarde.
Als dat inderdaad het geval is, is de atmosfeer van Jupiter misschien nog complexer dan aanvankelijk werd gedacht. Voorlopige modellering wijst erop dat dit de waarheid is - iets werkt als een belemmering voor de lucht die in deze cirkelvormige patronen draait. Het is niet duidelijk wat dat zou kunnen zijn, maar de beste manier om erachter te komen is om het totale proces te simuleren. Het onderzoeksteam modelleerde een vormingsproces van de ammoniakafwijkingen en omvatte factoren zoals gasdiffusie en precipitatie van de ammoniak zelf in de vorm van sneeuwbrijballen. Iets toevoegen dat vergelijkbaar is met extreem verticale Ferrell-cellen past het beste bij het model.
UT-video met de vraag wat er nog meer met Jupiter had kunnen gebeuren.
Al deze ontdekkingen zouden niet mogelijk zijn geweest zonder gegevens van Juno, die al 5 jaar in een baan om Jupiter en zijn manen draait. Maar dat betekent niet dat Jupiter de enige planeet is die dit soort atmosferische turbulentie ervaart. De zon kan ook dit soort gecompliceerde weerpatronen herbergen. Wetenschappers zullen het pas weten als ze kijken, maar voorlopige gegevens om die hypothese te testen, kunnen onderweg zijn met de zonne-orbiter en Parker beide hopen binnenkort te beginnen met het verzamelen van gegevens. Met een beetje geluk wachten ons meer van dit soort ontdekkingen op het grootste object in ons eigen zonnestelsel.
Kom meer te weten:
arXiv - Bewijs voor meerdere Ferrel-achtige cellen op Jupiter
UT- Hoe is het weer op Jupiter?
UT- Hoe zijn de temperaturen op Jupiter?
UT- Hier is Jupiter van Juno's nieuwste Flyby
Lood afbeelding:
Dwarsdoorsnede van de verschillende atmosferische cellen van Jupiter zoals beschreven in het artikel.
Krediet - Duer et al.