კოსმოსური ხომალდი „ჯუნო“ NASA-მ 2011 წელს გაუშვა. 2016 წელს ზონდმა დანიშნულების ადგილს, პლანეტა იუპიტერს მიაღწია და მას შემდეგ, მეცნიერების სამსახურშია. ამჯერად, იუპიტერის იდუმალ სიღრმეებსა და უცნაურ გრავიტაციულ ველში ჩახედვის დრო დადგა.
რამდენიმე დღის წინ ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნებულ სამ კვლევაში მიმოხილულია იუპიტერის გრავიტაციული ველი, რათა გაირკვეს, ზუსტად რამდენად დინამიკურია იუპიტერის ატმოსფერო, რამდენად ღრმად ივრცობა და რა ხდება იუპიტერის წიაღში იმ ადგილას, სადაც ატმოსფერო მთავრდება.
პირველ კვლევას რომის საპიენსის უნივერსიტეტის მკვლევარი ლუჩიანო ლესი უძღვებოდა. ჯგუფმა გამოიყენა იუპიტერის გარშემო მოძრაობისას ჯუნოს მიერ შეგროვებული დოპლერის ეფექტის, იგივე წითელი წანაცვლების მონაცემები. ეს პირდაპირ შესაბამისობაში მოდის ჯუნოს სიჩქარესთან, რომელზეც თავის მხრივ, გავლენას ახდენს იუპიტერის გრავიტაცია.
ანალიზებისას ჯგუფმა ასევე გამოიყენა მაღალი სიზუსტის ტრანსპონდერი, რომელიც ჯუნოს სიჩქარეს 0,001 მმ/წმ სიზუსტით ზომავს. ხომალდი იუპიტერის გარშემო 70 კმ/წმ სიჩქარით მოძრაობს.
ცნობილია, რომ გარკვეულ მიზეზთა გამო, იუპიტერის გრავიტაციული ველი ასიმეტრიულია. ლესის ჯგუფმა ამ ველის ყველა კომპონენტი შეისწავლა, როგორც სიმეტრიული, ისე ასიმეტრიული.
იმის გამო, რომ ჯუნო პოლუსურ ორბიტაზე მოძრაობს, შეუძლია ცალ-ცალკე გამოიკვლიოს ორივე პოლუსი. სწორედ ასე მოიქცა მკვლევართა ჯგუფი. როგორც მათ გაარკვიეს, იუპიტერის გრავიტაციული ველის გარკვეულ ნაწილს არ აქვს ჩრდილოეთი-სამხრეთის სიმეტრია.
ამ ველების უდიდესი ნაწილი სიმეტრიულია, რაც გამოწვეულია საკუთარი ღერძის გარშემო იუპიტერის სწრაფი მოძრაობით. ჯგუფმა აღმოაჩინა, რომ ასიმეტრიას განაპირობებს პლანეტის შიდა ნაკადები.
„დედამიწაზე ქარებს წარმოქმნის დაბალ და მაღალ ზონებს შორის არსებული წნევის სხვაობა, რაც თავის მხრივ განპირობებულია ატმოსფეროს სხვადასხვა სიმკვრივეებთან. იგივე მექანიზმი მოქმედებს იუპიტერზეც“, — უთხრა ლუჩიანო ლესმა გამოცემა ScienceAlert-ს.
მისი თქმით, ქარები დაკავშირებულია ატმოსფეროს სიმკვრივეთა სხვაობებზე. თავის მხრივ, სიმკვრივის სხვადასხვაობას გრავიტაციული ხელწერა აქვს. ქარების კუთვნილი გრავიტაციის მაგნიტუდის გაზომვით, შესაძლებელი ხდება მათი სიღრმის განსაზღვრაც.
ეს კავშირი დეტალურად შეისწავლა ჯგუფმა, რომელსაც ისრაელის ვაისმანის მეცნიერებათა ინსტიტუტის მკვლევარი იოჰაი კასპი ხელმძღვანელობდა. იუპიტერის ატმოსფეროს სიღრმის განსასაზღვრად, ისინი მაგნიტური ველის ასიმეტრიას იკვლევდნენ.
როგორც მათ გაარკვიეს, იუპიტერის ქარების მაგნიტუდა სუსტდებოდა სიმაღლესთან ერთად, საბოლოოდ კი ღრუბლებიდან 3000 კმ სიღრმეზე სრულიად იფიტებოდა.
საერთო ჯამში, იუპიტერის ატმოსფერო შეადგენს პლანეტის მთლიანი მასის მხოლოდ 1 პროცენტს. ეს აღმოჩენა გზას უხსნის მრავალ ახალ შესაძლებლობას გაზის გიგანტი პლანეტის უკეთესად შესასწავლად.
„400 წლის წინ, გალილეო გალილეიმ იუპიტერზე ზოლები შენიშნა. ამ დრომდე, ჩვენ მათ შესახებ მხოლოდ ზერელე ცნობები გვქონდა. თუმცა, უკვე შევძელით ამ ზოლების დაკავშირება იუპიტერის ნაკადებთან. ჯუნოს მიერ ჩატარებული გრავიტაციული კვლევების შემდეგ, უკვე ვიცით, რა სიღრმეზე ივრცობა ისინი და როგორია მათი სტრუქტურა ღრუბლებს მიღმა. ეს დაახლოებით იმას ჰგავს, 2D ფოტოდან რომ 3D-ზე გადაინაცვლოთ“, — უთხრა კასპიმ ScienceAlert-ს.
მისი განცხადებით, ატმოსფეროს გრავიტაციული ხელწერა მეცნიერებს დიდად დაეხმარება იუპიტერის შიდა სტრუქტურის, ბირთვის მასისა და წარმოშობის გარკვევაში.
მაგრამ საინტერესოა რა ხდება 3000 კილომეტრ სიღრმეზე უფრო დაბლა? ეს საკითხი კოტ-დ’ასურის უნივერსიტეტის ჯგუფმა შეისწავლა ტრისტან გილიოს ხელმძღვანელობით.
მისმა ჯგუფმა სიღრმის შესახებ ჩატარებული გაზომვები დაადასტურა, მაგრამ შემდეგ დაადგინა ისიც, რომ ძალიან დიდ სიღრმეებზე, იუპიტერის ღრმა წიაღში, წარმოდგენილია წყალბადისა და ჰელიუმის თხევადი ნარევი. გათხევადება გამოწვეულია პლანეტის შიგნით არსებული ძლიერი წნევით. იუპიტერის ეს ნაწილი მყარი სხეულივით ბრუნავს.
„საბოლოოდ ამოიხსნა საიდუმლო, რომელიც 50 წელიწადზე მეტხანს აგდებდა საგონებელში პლანეტარული მეცნიერების წარმომადგენლებს“, — უთხრა ტრისტან გილიომ ScienceAlert-ს.
„არ ვიცოდით, გაზოვანი პლანეტები (არა მხოლო იუპიტერი, არამედ სატურნი, ურანი, ნეპტუნი და გიგანტური ეგზოპლანეტები) ზონებითა და სარტყლებით ცენტრის გარშემო ყოველმხრივ ბრუნავდნენ თუ ატმოსფერულ მახასიათებელთა საწინააღმდეგოდ. თუმცა, ჯუნოს უზუსტეს ინსტრუმენტთა წყალობით, უკვე ვიცით სიმართლე“, — ამბობს გილიო.
როგორც ახალი აღმოჩენები აჩვენებს, პლანეტის გრავიტაციული ველის ძალიან ზუსტ გაზომვებს შეუძლია გამოავლინოს კომპლექსური და დეტალური ინფორმაცია მისი წიაღის შესახებ. ეს კი უდიდესი ნახტომია გაზის გიგანტი პლანეტების ჩვენეულ გაგებაში.
გარდა ამისა, სრულიად ახალი გზა იხსნება შემდგომი კვლევებისთვის. ლესის ჯგუფი უკვე იწყებს იუპიტერისა და მისი მთვარეების გრავიტაციული გავლენის შესწავლას. კასპის ჯგუფი აპირებს მსგავსი მეთოდებით შეისწავლოს იუპიტერის დიდი წითელი ლაქა. გილიო კი გეგმავს დეტალურად გამოიკვლიოს პლანეტის წიაღის შემადგენლობა და ბირთვის მასა.
სამივე კვლევის ხილვა შეგიძლიათ ჟურნალ Nature-ში, აქ, აქ და აქ.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით
