Jupiterio tyrimai: mokslo atradimai
Jupiteris, didžiausia Saulės sistemos planeta, nuolat stebina mokslininkus naujais atradimais. Šiame straipsnyje apžvelgsime naujausius Jupiterio tyrimus, apimančius atmosferos ypatumus, vidinę struktūrą, magnetosferos dinamiką ir palydovų paslaptis.
Jupiterio atmosferos tyrimai
Naujausi tyrimai iš esmės keičia mūsų supratimą apie Jupiterio atmosferos debesis. Astronomas mėgėjas dr. S. S. inicijavo novatorišką tyrimą, kuris atskleidė naujų įžvalgų apie Jupiterio atmosferą. Anot profesoriaus P., šis tyrimas įrodo, kad net mėgėjas, naudodamas modernią kamerą ir specialius filtrus, gali prisidėti prie Jupiterio debesų prigimties ir atmosferos cirkuliacijos supratimo.
Energijos balansas
Norint suprasti oro ir klimato tendencijas kitose planetose, mokslininkams reikia žinoti globalios energijos balansą, kuris apibrėžiamas kaip balansas tarp iš Saulės gaunamos energijos ir planetos skleidžiamos terminės energijos. Energijos balansas gali suteikti vertingos informacijos apie planetą.
Jupiterio branduolys
Hugh Wilson ir jo kolegos iš Berkley universiteto teigia, kad Jupiterio branduolys lydosi. Ši išvada padaryta atkūrus Jupiteryje egzistuojančias sąlygas ir atlikus kvantinius mechaninius skaičiavimus. Tyrėjai aiškina, kad dujų milžinė turi palyginti mažą branduolį, sudarytą daugiausia iš geležies, uolienų ir ledo.
Planetų sistemos evoliucija
Tarptautinė tyrėjų komanda aptiko tris planetas, besisukančias aplink mirštančias žvaigždes, nutolusias dešimtis šviesmečių nuo Žemės. Vienas iš šių objektų yra paslaptingas, į planetą panašus kūnas, kurio paviršiaus temperatūra panaši į karštą vasaros dieną Žemėje. Šis atradimas turėtų padėti geriau suprasti planetų sistemų evoliuciją žvaigždėms artėjant prie jų gyvavimo pabaigos.
Taip pat skaitykite: Pinigų spausdinimo technologijos ateitis
Šviesą sugeriantis objektas
Nustatyta, kad į Jupiterį panaši dujinė planeta yra labiausiai šviesą sugeriantis objektas visatoje. Naujausi tyrimai rodo, kad planeta sugeria net 99,9% į ją krintančios šviesos.
Planetų medžiotojai
Projektas „Planetų medžiotojai“ subūrė 40 000 internautų, kurie padeda astronomams analizuoti šviesą, sklindančią iš 150 000 žvaigždžių, tikėdamiesi aptikti į Žemę panašias planetas. Vartotojai analizuoja NASA Keplerio misijos surinktus duomenis. Astronomai paskelbė apie pirmąsias dvi potencialias planetas, kurias atrado planetų medžiotojai.
Kepler-16b planeta
Naujai atrasta Kepler-16b planeta yra panašiausia į Luke'o Skywalker'io gimtąją planetą Tatuiną, nes ji sukasi apie dvi žvaigždes. Šis atradimas parodo planetų įvairovę mūsų galaktikoje.
Vandenynai Jupiterio palydovuose
Išorinėje Saulės sistemos dalyje, po palydovų ledu, dažnai slypi vandenynai. Jie yra Europoje ir Encelade, taip pat manoma, kad vandenynus galima rasti Titano, Ganimedo ir Tritono gelmėse.
Vandenynas Kalisto palydove
Naujausi tyrimai patvirtina, kad po Kalisto paviršiumi yra vandenynas. Mokslininkai pasitelkė Galilėjo duomenis ir skaitmeninius modelius, kad nustatytų, jog po Kalisto paviršiumi beveik neabejotinai yra vandenynas.
Taip pat skaitykite: Mokslo populiarinimas pasaulyje
Jupiterio magnetosfera
Jupiterio magnetosfera yra didžiulė sritis, kurioje krūvininkai, sklindantys iš Saulės, yra „įkalinami“ planetos magnetinio lauko. Magnetosfera yra 150 kartų platesnė už pačią planetą ir 15 kartų didesnė už Saulę.
Magnetinio lauko paslaptys
Mokslininkai nėra tikri, kas generuoja Jupiterio magnetinį lauką. Zondas „Juno“ turėtų padėti atskleisti šią paslaptį, leisdamas pažvelgti giliai į planetos vidų.
Zondas „Juno“
2016 m. liepos 5 d. kosminis zondas „Juno“ pasiekė Jupiterį. Tikimasi, kad zondas per trejus metus ištirs magnetosferoje vykstančius reiškinius, leis detaliau suprasti jos kilmę, dinaminius reiškinius ir sąveiką su radiaciniais žiedais bei palydovais.
Saulės vėjo įtaka
Saulės vėjas daro didžiausią įtaką Jupiterio magnetosferai. Plazmos sąveika generuoja Saulės vėjo sukeliamus įtempius, kurie savo ruožtu turi įtaką plazminiams srautams bei magnetiniam laukui. Iš to seka, kad Jupiterio magnetosferos dinamiką lemia ne tik Saulės vėjas, bet ir pačios planetos sukimasis.
Misija „Galileo“
1989 m. startavęs nuo šatlo STS-34 Atlantis, „Galileo“ keliavo 4,6 Tm sudėtingomis trajektorijomis. Lėkdamas tyrė Venerą ir greitinosi ties ja. Asteroidų juostoje fotografavo Gasprą ir Idą bei jos mėnuliuką Daktilį. 1994 m. artėdamas prie Jupiterio, fotografavo Šumeikerio-Levi kometos irimą ir 21 fragmento kritimą į Jupiterį. 1995 m. „Galileo“ tapo pirmuoju kitos planetos - Jupiterio - dirbtiniu palydovu.
Taip pat skaitykite: Renginiai Molėtuose: „Mokslo sriuba“
Tyriklis
„Galileo“ nuleido gilyn 389 kg tyriklį, kuris atmosferoje lėtėjo nuo 47 km/s iki 120 m/s. Vėliau išskleidė parašiutą, matavo slėgius ir temperatūras bei 61 minutę pranešinėjo duomenis.
„Galileo“ atradimai
Judėdamas įvairiomis orbitomis, „Galileo“ po kelis kartus gan arti pralėkinėjo Jupiterio mėnulius. Patvirtino Ijo vulkaniškumą, Ganimedo magnetiškumą ir poledinį vandenyną, Europos 50-100 km storio poledinį vandenyną. Patikslino Amaltėjos matmenis, tankį ir orbitą.
Svarbūs misijos faktai
- Pasaulinis skysto vandens vandenynas egzistuoja po lediniu Jupiterio mėnulio Europa paviršiumi.
- Tikėtina, kad Ganimedas ir Kalisto taip pat turi skysto sūraus vandens sluoksnį.
- Atrastas pirmasis mėnulis aplink asteroidą - mažasis Daktilis skrieja aplink asteroidą Idą.
- Ganimedas yra pirmasis mėnulis, turintis magnetinį lauką.
- „Galileo“ atmosferinis zondas atrado, kad Jupiteryje perkūnija daug kartų stipresnė nei Žemėje.
- Tyriklis išmatavo atmosferos sudėtinius elementus ir nustatė, kad jų santykinis gausumas kiek kitoks nei Saulėje.
- Didelis Ijo vulkaninis aktyvumas gali būti 100 kartų didesnis nei Žemėje.
- Europa, Ganimedas ir Kalisto turi ploną atmosferos sluoksnį, pavadintą „paviršiaus egzosfera“.
- Jupiterio žiedų sistemą sudaro dulkės, kuomet tarpplanetiniai meteoroidai įsiveržia į keturis mažus vidinius planetos palydovus.
Jupiterio kilmė ir evoliucija
Jupiteris, didžiausia Saulės sistemos planeta, praeityje buvo dar didesnis. Naujausi tyrimai rodo, kad ankstyvasis Jupiteris turėjo tūrį, kuris buvo 2-2,5 karto didesnis nei dabar, ir itin stiprų magnetinį lauką.
Ankstyvasis augimas
Per pirmuosius 3,8 milijono metų nuo Saulės sistemos susiformavimo, Jupiteris jau buvo išaugęs iki precedento neturinčių matmenų. Šis spartus ankstyvasis augimas siejamas su „branduolio akrecijos“ metodu.
Magnetinis laukas
Ankstyvojo Jupiterio magnetinis laukas buvo penkiasdešimt kartų stipresnis nei dabartinis.
Palydovų orbitos
Batyginas ir Adamsas sutelkė dėmesį į du mažiau žinomus Jupiterio palydovus - Amalthea ir Thebe. Šių palydovų pasvirę orbitos suteikė planą atkurti Jupiterio augimą, nes jų orbitiniai parašai išdavė planetos plėtimosi ir susitraukimo fazes.
Susitraukimas
Saulės ūko išsisklaidymo metu, Jupiterio milžiniškas išorinis sluoksnis susitraukė dėl savo gravitacijos. Jo tūris sumažėjo, sukimosi greitis padidėjo, o vidinė struktūra tapo sudėtingesnė. Net dabar Jupiteris toliau lėtai susitraukia ir praranda energiją.
Europos mėnulio tyrimai
Toli nuo Žemės, prie Jupiterio, skrieja ledinis mėnulis Europa. Jo paviršius padengtas storu ledu, o po juo slepiasi milžiniškas vandenynas. JAV mokslininkai pastebėjo, kad tam tikrose šiltesnėse Europos vietose yra daug vandenilio peroksido.
Eksperimentai
Tyrėjai atliko eksperimentus, kurie leido atkurti sąlygas, labai panašias į tas, kurios yra Europos paviršiuje. Paaiškėjo, kad net ir nedidelis anglies dioksido kiekis gali sukelti daugiau vandenilio peroksido susidarymo ledo paviršiuje.
Vandenynas po ledu
Mokslininkai mano, kad anglies dioksidas gali kilti iš skysto vandenyno po ledu. Jei tai tiesa, tai reikštų, kad medžiagos iš mėnulio vidaus keliauja į paviršių, kur jos veikiamos spinduliuotės virsta cheminėmis medžiagomis, kurios kaupia energiją.
Gyvybės galimybė
Jei tokios medžiagos vėliau vėl grįžta atgal į vandenyną, jos ten gali reaguoti su kitomis medžiagomis ir sukurti sąlygas, reikalingas gyvybei.
Misijos į Europą
Į Europą jau keliauja NASA zondas, pavadintas „Europa Clipper“. Europos kosmoso agentūra taip pat ruošia savo misiją su zondu „JUICE“.
Vandens garai Ganimede
Naujame tyrime astronomai analizavo dar 1998-ais užfiksuotus pirmuosius ultravioletinius Ganimedo kadrus ir nustatė, kad Jupiterio palydove gali būti vandens garų. Kadangi vandens garai atmosferoje puikiai atitinka stebėjimo metu surinktus duomenis, mokslininkai spekuliuoja, jog ankstesni tyrimų rezultatai galėjo būti klaidingai interpretuojami. Šis atradimas gali lemti didžiulį tolimesnių tyrimų proveržį. Vis tik, ar vandens garų egzistavimas gali būti siejamas su gyvybe, mokslininkai kol kas atsakyti negali. Daugiau informacijos tikima gauti Europos kosmoso agentūros rengiamos misijos JUICE metu.
Vandenynų rezonansas Jupiterio palydovuose
Keturi didieji Jupiterio palydovai - Ijo, Europa, Ganimedas ir Kalista - turi popaviršinius vandenynus. Nors mėnuliai yra daug mažesni už planetą, jų tarpusavio sąveikos gali sukelti rezonansą vandenynuose, o tai labai pakelia kaitinimo spartą. Rezonansas nutinka tada, kai išorinės jėgos atsikartojimo dažnis sutampa su vidiniu sistemos dažniu.
Jupiterio atmosfera
Leicesterio universiteto mokslininkai su kolegomis darbavosi, siekdami įminti Jupiterio atmosferos kaitimo mechanizmą. Naudodami Keck observatorijos Havajuose duomenis, astronomai sukūrė kol kas detaliausią Jupiterio viršutinių atmosferos sluoksnių vaizdalapį, taip pirmą kartą patvirtindami, kad galingos Jupiterio pašvaistės šildo visą planetą.
Pašvaisčių įtaka
Atradome, kad pašvaistėse temperatūra labai aukšta, kaip ir tikėjomės iš ankstesnio darbo, tačiau dabar galėjome stebėti, kad Jupiterio pašvaistė, nors ir užima mažiau nei 10 proc. planetos ploto, panašu, apšildo visą planetą.
Energijos krizė
Kiekviena stebėjimų iš Žemės ir kosminių Jupiterio misijų matavimai nuosekliai rodė, kad pusiaujo temperatūra yra pernelyg aukšta. Ši „energijos krizė“ nuolat kėlė klausimą - ar turimi modeliai neteisingai modeliuoja pašvaisčių šilumos srautus, o gal yra koks nors kitas nežinomas šilumos šaltinis prie pusiaujo?
Pašvaistės ir karštis
Naujieji atradimai demonstruoja, kad greitai besikeičiančios pašvaistės gali energijos bangas ginti prieš šią į ašigalius nukreiptą tėkmę, taip suteikdami karščiui galimybę pasiekti pusiaują. Be to, stebėjimai parodė lokaliai kaistantį regioną po pašvaiste, ką galima interpretuoti kaip ribotą link pusiaujo sklindančio karščio bangą, patvirtinančią šilumos perkėlimo proceso kilmę.
tags: #Jupiterio #tyrimai #moksliniai #atradimai