Para peneliti menerbitkan beberapa makalah tentang penemuan atmosfer Juno hari ini di jurnal Science dan Journal of Geophysical Research: Planets. Makalah tambahan muncul dalam dua edisi terbaru dari Geophysical Research Letters.
"Pengamatan baru dari Juno ini membuka peti harta karun informasi baru tentang fitur-fitur misterius Jupiter yang dapat diamati," kata Lori Glaze, direktur divisi ilmu planet NASA di markas besar badan tersebut di Washington. “Setiap makalah menyoroti aspek berbeda dari proses atmosfer planet ini – contoh bagus tentang bagaimana tim sains kami yang beragam secara internasional memperkuat pemahaman tentang tata surya kita.”
Juno memasuki orbit Jupiter pada 2016. Selama 37 kali perjalanan pesawat ruang angkasa di planet ini hingga saat ini, seperangkat instrumen khusus telah mengintip di bawah dek awan yang bergejolak.
"Sebelumnya, Juno mengejutkan kami dengan petunjuk bahwa fenomena di atmosfer Jupiter lebih dalam dari yang diperkirakan," kata Scott Bolton, peneliti utama Juno dari Southwest Research Institute di San Antonio dan penulis utama makalah Journal Science tentang kedalaman pusaran Jupiter. "Sekarang, kami mulai menggabungkan semua bagian ini dan mendapatkan pemahaman nyata pertama kami tentang bagaimana atmosfer Jupiter yang indah dan penuh kekerasan bekerja - dalam 3D."
Radiometer gelombang mikro (MWR) Juno memungkinkan para ilmuwan misi untuk mengintip di bawah puncak awan Jupiter dan menyelidiki struktur banyak badai pusarannya. Yang paling terkenal dari badai ini adalah antisiklon ikonik yang dikenal sebagai Bintik Merah Besar. Lebih luas dari Bumi, pusaran merah ini telah menarik perhatian para ilmuwan sejak penemuannya hampir dua abad lalu.
Hasil baru menunjukkan bahwa siklon lebih hangat di bagian atas, dengan kepadatan atmosfer yang lebih rendah, sementara mereka lebih dingin di bagian bawah, dengan kepadatan yang lebih tinggi. Antisiklon, yang berputar ke arah yang berlawanan, lebih dingin di bagian atas tetapi lebih hangat di bagian bawah.
Temuan ini juga menunjukkan badai ini jauh lebih tinggi dari yang diperkirakan, dengan beberapa memanjang 60 mil (100 kilometer) di bawah puncak awan dan lainnya, termasuk Bintik Merah Besar, membentang lebih dari 200 mil (350 kilometer). Penemuan mengejutkan ini menunjukkan bahwa vortisitas menutupi daerah di luar tempat air mengembun dan awan terbentuk, di bawah kedalaman di mana sinar matahari menghangatkan atmosfer.
Ketinggian dan ukuran Bintik Merah Besar berarti konsentrasi massa atmosfer di dalam badai berpotensi dapat dideteksi oleh instrumen yang mempelajari medan gravitasi Jupiter. Dua flybys Juno yang dekat di atas tempat paling terkenal di Jupiter memberikan kesempatan untuk mencari tanda gravitasi badai dan melengkapi hasil MWR pada kedalamannya.
Dengan Juno bergerak rendah di atas dek awan Jupiter dengan kecepatan sekitar 130,000 mph (209,000 kph), para ilmuwan Juno mampu mengukur perubahan kecepatan sekecil 0.01 milimeter per detik menggunakan antena pelacakan Jaringan Luar Angkasa NASA, dari jarak lebih dari 400 juta mil (650 juta kilometer). Ini memungkinkan tim untuk membatasi kedalaman Bintik Merah Besar menjadi sekitar 300 mil (500 kilometer) di bawah puncak awan.
“Ketepatan yang dibutuhkan untuk mendapatkan gravitasi Great Red Spot selama terbang lintas Juli 2019 sangat mengejutkan,” kata Marzia Parisi, ilmuwan Juno dari Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan dan penulis utama makalah di Journal Science tentang gravitasi overflights dari NASA. Bintik Merah Besar. “Mampu melengkapi temuan MWR di kedalaman memberi kami keyakinan besar bahwa eksperimen gravitasi masa depan di Jupiter akan menghasilkan hasil yang sama menariknya.”
Sabuk dan Zona
Selain siklon dan antisiklon, Jupiter dikenal dengan sabuk dan zonanya yang khas – pita awan putih dan kemerahan yang menyelimuti planet ini. Angin timur-barat yang kuat bergerak dalam arah yang berlawanan memisahkan pita. Juno sebelumnya menemukan bahwa angin ini, atau aliran jet, mencapai kedalaman sekitar 2,000 mil (sekitar 3,200 kilometer). Para peneliti masih berusaha memecahkan misteri bagaimana aliran jet terbentuk. Data yang dikumpulkan oleh MWR Juno selama beberapa lintasan mengungkapkan satu petunjuk yang mungkin: bahwa gas amonia atmosfer bergerak naik dan turun dalam keselarasan yang luar biasa dengan aliran jet yang diamati.
“Dengan mengikuti amonia, kami menemukan sel sirkulasi di belahan utara dan selatan yang mirip dengan 'sel Ferrel,' yang mengontrol sebagian besar iklim kita di Bumi ini”, kata Keren Duer, mahasiswa pascasarjana dari Weizmann Institute of Science in Israel dan penulis utama makalah Journal Science tentang sel mirip Ferrel di Jupiter. "Sementara Bumi memiliki satu sel Ferrel per belahan bumi, Jupiter memiliki delapan - masing-masing setidaknya 30 kali lebih besar."
Data MWR Juno juga menunjukkan bahwa sabuk dan zona mengalami transisi sekitar 40 mil (65 kilometer) di bawah awan air Jupiter. Pada kedalaman yang dangkal, sabuk Jupiter lebih terang dalam cahaya gelombang mikro daripada zona tetangga. Tetapi pada tingkat yang lebih dalam, di bawah awan air, yang terjadi adalah kebalikannya – yang mengungkapkan kesamaan dengan lautan kita.
“Kami menyebut tingkat ini sebagai 'Jovicline' dalam analogi dengan lapisan transisi yang terlihat di lautan Bumi, yang dikenal sebagai termoklin – di mana air laut bertransisi secara tajam dari relatif hangat ke relatif dingin,” kata Leigh Fletcher, ilmuwan yang berpartisipasi dalam Juno dari Universitas. dari Leicester di Inggris dan penulis utama makalah dalam Journal of Geophysical Research: Planets yang menyoroti pengamatan gelombang mikro Juno terhadap sabuk dan zona beriklim Jupiter.
Siklon Kutub
Juno sebelumnya menemukan susunan poligonal badai siklon raksasa di kedua kutub Yupiter – delapan tersusun dalam pola segi delapan di utara dan lima tersusun dalam pola pentagonal di selatan. Sekarang, lima tahun kemudian, para ilmuwan misi menggunakan pengamatan oleh pesawat ruang angkasa Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) telah menentukan fenomena atmosfer ini sangat tangguh, tetap berada di lokasi yang sama.
"Siklon Jupiter mempengaruhi gerakan satu sama lain, menyebabkan mereka berosilasi tentang posisi keseimbangan," kata Alessandro Mura, rekan penyelidik Juno di Institut Nasional Astrofisika di Roma dan penulis utama makalah baru-baru ini di Geophysical Research Letters tentang osilasi dan stabilitas. dalam siklon kutub Jupiter. "Perilaku osilasi lambat ini menunjukkan bahwa mereka memiliki akar yang dalam."
Data JIRAM juga menunjukkan bahwa, seperti badai di Bumi, siklon ini ingin bergerak ke arah kutub, tetapi siklon yang terletak di tengah setiap kutub mendorongnya kembali. Keseimbangan ini menjelaskan di mana siklon berada dan jumlah yang berbeda di setiap kutub.
