Jupiters geheimnisvolle innere kommt in den Fokus

Jahrhundertelang haben Astronomen durch den Planeten Jupiter, dass aufgewühlten Meer der Wolken, unterbrochen von einem grollenden rote Augen verzaubert worden. Aber wir hatten nur die fuzziest Vorstellung von was verbirgt sich unter dieser gewalttätigen Visage – bis jetzt.

Mit den jüngsten Fortschritten in Radioteleskop-Technologie sind Astronomen endlich beginnen, durch Jupiters wirbelnden Wolken zu sehen, was passiert nach unten geschnitten. Das Very Large Array in New Mexico, ein Team unter der Leitung von der University of California, Berkeley, hat eine Karte des Jupiters Atmosphäre bis zu 100 Kilometer (60 Meilen) Tiefe, enthüllt die Gasriesen giftigen, Ammoniak-reiche Wolken und atmosphärischen Zirkulation in noch nie da gewesenen Detail erstellt.

Diese Forschung, die in der heutigen Wissenschaftangezeigt wird, ist ein Schritt zum Verständnis der Innenleben des monströsen Planeten, den Wissenschaftler glauben, verantwortlich für die Gestaltung des frühen Sonnensystems war. Aber es ist auch eine bloße Vorgeschmack darauf, was soll noch in diesem Sommer kommen wenn Juno-Mission der NASA beginnt in der völlig unerforschten Region in Jupiters Mittelpunkt sondieren.

Seit mehreren Jahrzehnten haben Astronomen Jupiters Energie-Emissionen in der Radio-Band studiert, um ein Gefühl was unter der Oberfläche abspielt. Aber während frühere Studien zu bestimmten Breitengraden ein kürzliches Upgrade für das Very Large Array begrenzt gewesen zu sein – einer der weltweit führenden Radio Observatorien – ermöglichte jetzt Wissenschaftler, ein Gesamtbild zu bauen, wenn auch begrenzt.

"Very Large Array ist etwa zehnmal empfindlicher als vorher, so jetzt wir eine viel höhere räumliche Auflösung haben," sagte Imke de Pater, der die Studie leitete. Im Jahr 2014 gemessen ihr Team Radio Emissionen über den 4 bis 18 Gigahertz Frequenzbereich, ein 3-dimensionales Bild des Jupiters obere Atmosphäre zu schaffen.

Die Analyse zeigt ein aktives Wettersystem in Jupiters obere Atmosphäre, die mit Ammoniak, Stickstoff-reiche Gas weit verbreitet ist. Federn von Ammoniak im Wellenmuster Form Bands Zehntausende von Kilometern über aufquellen. Diese Bänder sind mit riesigen wolkenlosen Regionen durchsetzt wo trockener Luft steigt. "Das dynamische Bild [von vorher studieren] ist immer noch korrekt, aber jetzt wir eine Menge von feinen Details auf das Bild sehen" de Pater sagte.

Wechsel von Ammoniak Hotspots und Wüsten hilft zu erklären, warum, wenn Galileo-Sonde der NASA seinen Selbstmord im Jahr 1995 in Jupiters Atmosphäre eintauchen machte, es Stickstoffgehalte deutlich höher als erwartet Planetenforscher erfasst. Aber ein weiteres Jupiter Rätsel – ob der Planet verfügt über eine tiefere Schicht Wasser Wolken — bleibt ungelöst. Wasser und Ammoniak sind Trace-Komponenten des Jupiters Atmosphäre, die dominiert wird von Wasserstoff und Helium.

Diese Art der Forschung könnte uns helfen, Peer in der Zeit zurück zu offenbaren, Geschehnisse im frühen Sonnensystem als felsige Planeten wie die Erde sich zuerst verbunden waren. "Wir wissen nicht, wie Jupiter im schweren Elemente im Vergleich zu der Sonne angereichert wird, aber es ist", sagte Scott Bolton, Direktor des NASA Juno-Mission. "Und das ist wichtig, denn die Sachen, die, der Jupiter im angereichert wird, das gleiche Material, aus denen, dem unser Planet besteht."

Welche Prozesse verursacht Jupiter in schwerere Elemente bereichert werden kann den Grundstein für die Entstehung von Erde, Venus und Mars gelegt haben. Einige Wissenschaftler haben sogar so weit zu spekulieren, dass Planeten wie Jupiter notwendig für die Entstehung von Planeten wie die Erde sind. Aber wir können nicht sicher sein, bis wir haben einen besseren Überblick darüber, was wirklich in unserem freundlichen Nachbarschaft Gasriesen Kern gekocht wird.

Zu diesem Zweck wird die Mission der NASA Juno abholen wo bodengebundenen Teleskopen aufgehört haben. Das Raumschiff ist geplant, um Jupiter am 4. Juli und seine primäre Wissenschaftsmission im November beginnen. Während einer Reihe von mehreren Dutzend Bahnen verwenden sie eine Reihe von State-of-the-Art Instrumente, Sonde tief unter Jupiters Wolkenobergrenze, Tiefe oft tiefer als das, was von der Erde möglich ist. Juno wird möglicherweise schwer fassbaren Wasserschicht Jupiters zu offenbaren und Messen der allgemeinen Fülle von Sauerstoff in der Atmosphäre, zusätzlich zu sondieren die Wurzeln der große rote Fleck, die Gedanken zu sehr tief.

Wenn alles gesagt und getan, in ein paar Jahren hat haben wir ein viel besseres Verständnis der Kräfte Rühren der stärkste Planet in unserem Sonnensystem-darunter vielleicht, wie sie dazu beigetragen, Leben auf der Erde zustande zu bringen.