Jüpiter Gezegeninde Hava Durumu Nasıl?

4 Temmuz 2016’dan beri Jüpiter’in yörüngesinde bulunan NASA’nın Juno görevinden elde edilen son bulgular , dev gezegenin üst atmosferinin bileşimi hakkında devam eden bir gizemi çözmüş olabilir; yani, eksik amonyak durumu. (Jüpiter çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşur ancak eser miktarda amonyak, metan ve su buharı da içerir.) Gezegenin 10 saatlik hızlı dönüşünün etkilerinin atmosferde daha az karışım oluşturduğu Jüpiter’in ekvatorunun kuzeyi ve güneyi, Juno daha önce garip bir amonyak konsantrasyonu eksikliği tespit etmişti. Sonradan anlaşıldı ki amonyak olduğu onların varlığını sahte işaretler vardır ve süper yüksek irtifa yıldırım yanıp söner – “mushballs” lakaplı yapılar hailstone benzeri, orada, ama içinde kısmen dondurulmuş sıkışıp ediliyor.

“Amonyak tükenmesini sadece amonyak-su yağmuruyla açıklamaya çalışıyorduk, ancak yağmur gözlemlerle eşleşecek kadar derine inemedi. Bir dolu taşı gibi bir katının daha derine inip daha fazla amonyak alabileceğini fark ettim. Heidi sığ şimşeği keşfettiğinde, amonyağın atmosferdeki yüksek suyla karıştığına dair kanıtımız olduğunu fark ettik ve bu nedenle yıldırım bulmacanın önemli bir parçasıydı. ”
– Scott Bolton, Juno’nun baş araştırmacısı

NASA’nın Voyager görevi, 1979’da Jovian şimşeklerini ilk kez gördüğünden beri, gezegenler in yıldırımının Dünya’nınkine benzer olduğu ve yalnızca suyun tüm fazlarında (buz, sıvı ve gaz) bulunduğu gök gürültülü fırtınalarda meydana geldiği düşünülüyordu. Jüpiter’de bu, fırtınaları görünür bulutların yaklaşık 28 ila 40 mil (45 ila 65 kilometre) altına yerleştirir ve sıcaklıklar 32 derece Fahrenheit (0 santigrat derece, suyun donduğu sıcaklık) civarındadır. Voyager ve gaz devine Juno’dan önceki diğer tüm görevler, şimşekleri Jüpiter’in bulutlarının tepesinde parlak noktalar olarak gördü ve bu, parlamaların derin su bulutlarından kaynaklandığını düşündürdü. Ancak Jüpiter’in karanlık tarafında Juno’nun Yıldız Referans Birimi tarafından gözlemlenen şimşek çakmaları farklı bir hikaye anlatıyor.

Güney NASA’nın Jet Tahrik Laboratuvarı’nda Juno’nun Radyasyon İzleme Araştırma lideri Heidi Becker, “Juno’nun bulut tepelerinin yakın uçuşları, Jüpiter’in atmosferinde daha önce mümkün olandan çok daha yüksek irtifalarda ortaya çıkan şaşırtıcı – daha küçük, daha sığ flaşlar – görmemizi sağladı,” dedi. California ve Nature makalesinin baş yazarı .

Becker ve ekibi, Jüpiter’in güçlü gök gürültülü fırtınalarının su-buz kristallerini gezegenin atmosferine, Jüpiter’in su bulutlarının 16 mil (25 kilometre) üzerinde fırlattığını ve burada buzu eriten atmosferik amonyak buharıyla karşılaşarak yeni bir amonyak-su oluşturduğunu öne sürüyor. çözüm. Böylesine yüksek irtifada, sıcaklıklar eksi 126 Fahrenheit’in (eksi 88 santigrat derece) altındadır – saf sıvı suyun var olması için çok soğuk.

Becker, “Bu rakımlarda amonyak, antifriz gibi davranarak su buzunun erime noktasını düşürüyor ve amonyak-su sıvısı ile bulut oluşumuna izin veriyor” dedi. “Bu yeni durumda, düşen amonyak-su sıvısı damlacıkları yükselen su-buz kristalleri ile çarpışabilir ve bulutları elektriklendirebilir. Dünyada amonyak-su bulutları olmadığı için bu büyük bir sürprizdi. “

Jeofizik Araştırma Dergisi’nde dün yayınlanan ikinci bir makale : Gezegenler 2/3 su ve 1/3 amonyak gazının, mantar topları olarak bilinen Jovian dolu taşlarının tohumu haline gelen garip karışımını öngörüyor. Su-amonyaklı sulu çamur katmanlarından ve daha kalın bir su-buz kabuğuyla kaplı buzdan oluşan lapa, dolu gibi Dünya’daki gibi – atmosferde yukarı ve aşağı hareket ettikçe daha da büyüyerek üretilir.

Juno’nun San Antonio’daki Southwest Araştırma Enstitüsü baş araştırmacısı Scott Bolton, “Daha önce, bilim adamları küçük ceplerde kayıp amonyak olduğunu fark ettiler, ancak kimse bu ceplerin ne kadar derinlere gittiğini veya Jüpiter’in çoğunu kapladıklarını fark etmedi,” dedi. “Amonyak tükenmesini sadece amonyak-su yağmuruyla açıklamaya çalışıyorduk, ancak yağmur gözlemlerle eşleşecek kadar derine inemedi. Bir dolu taşı gibi bir katının daha derine inip daha fazla amonyak alabileceğini fark ettim. Heidi sığ şimşeği keşfettiğinde, amonyağın atmosferin yüksekliğindeki suyla karıştığına dair kanıtımız olduğunu fark ettik ve bu nedenle yıldırım bulmacanın önemli bir parçasıydı. “

“Bu iki sonucun birleştirilmesi, Jüpiter’in eksik amonyağının gizemini çözmek için çok önemliydi. Anlaşıldığı üzere, amonyak aslında eksik değil; kılık değiştirmiş haldeyken, suyla karışarak kendini gizleyerek aşağıya taşınır. Bu teori ile çözüm çok basit ve zarif: Su ve amonyak sıvı halde olduğunda, buharlaşacakları bir derinliğe ulaşana kadar bizim için görünmezler – ve bu oldukça derin. “
– Scott Bolton, Juno PI