Юнона нашла изменения в магнитном поле Юпитера
Открытие поможет ученым лучше понять внутреннюю структуру Юпитера, включая динамику его атмосферы
Миссия НАСА «Юнона» на Юпитере впервые обнаружила за пределами нашего мира внутреннее магнитное поле, которое со временем меняется, явление, называемое вековыми колебаниями. Юнона определила, что вековые колебания газового гиганта, скорее всего, вызваны глубокими атмосферными ветрами планеты.
Это открытие поможет ученым лучше понять внутреннюю структуру Юпитера, включая динамику атмосферы, а также изменения в магнитном поле Земли. Статья об открытии была опубликована в журнале Nature Astronomy.
«Вековые изменения были в списке пожеланий ученых-планетологов на протяжении десятилетий», — сказал Скотт Болтон, главный исследователь проекта Юнона из Юго-западного исследовательского института в Сан-Антонио. «Это открытие могло произойти только благодаря чрезвычайно точным научным инструментам Юноны и уникальной природе орбиты Юноны, которая несет ее низко над планетой, когда она движется от полюса к полюсу».
Характеризация магнитного поля планеты требует крупномасштабных измерений. Ученые проекта Юнона сравнили данные прошлых миссий НАСА на Юпитер (Pioneer 10 и 11, Voyager 1 и Ulysses) с новой моделью магнитного поля Юпитера (называемой JRM09). Новая модель была основана на данных, собранных во время первых восьми научных проходов Юпитера с использованием магнитометра, инструмента, способного генерировать детальную трехмерную карту магнитного поля.
Ученые обнаружили, что от первых данных о магнитном поле Юпитера, предоставленных космическим аппаратом Pioneer, до последних данных, предоставленных Юноной, в магнитном поле произошли небольшие, но явные изменения.
«Найти что-то столь же незначительное, как эти изменения в чем-то столь огромном, как магнитное поле Юпитера, было непростой задачей», — говорит Кими Мур, ученый из Гарвардского университета. «Наличие базовой линии наблюдений в течение четырех десятилетий предоставило нам достаточно данных, чтобы подтвердить, что магнитное поле Юпитера действительно изменяется со временем».
Как только команда Юноны доказала, что изменения действительно имели место, они попытались объяснить, как такие изменения могут произойти. Работа атмосферных (или зональных) ветров Юпитера лучше всего объясняет изменения в его магнитном поле. Эти ветры простираются от поверхности планеты до глубины более 3000 километров, где внутренняя часть планеты начинает меняться от газа к высокопроводящему жидкому металлу. Считается, что они срезают магнитные поля, растягивают их и несут вокруг планеты.
Стоит отметить, что нигде не было столь значительных вариаций магнитного поля Юпитера, как у Большого синего пятна планеты — интенсивного источника магнитного поля вблизи экватора Юпитера. Сочетание Большого синего пятна с его сильными локализованными магнитными полями и сильными зональными ветрами на этой широте приводит к самым большим изменениям магнитного поля в мире Юпитера.
K. M. Moore et al. Time variation of Jupiter’s internal magnetic field consistent with zonal wind advection, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038/s41550-019-0772-5