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探査機ジュノーが四半世紀の木星ミステリーを更新

2020-12-13 15:21:10 | 木星系
雲の上部で水とアンモニアが結合した雹(マッシュボール)が出来てジュノーから水とアンモニアが見えなくなり、落下することで雷が発生。以下、機械翻訳。
NASAの探査機ジュノーが四半世紀の木星ミステリーを更新


ミステリーこのアニメーションGIFでは、木星の極地サイクロンの一部の周辺にある雲が反時計回りに回転し、サイクロンのコアが時計回りに回転します。このアニメーションに使用されたJunoCam画像は、木星の雲頂から約28,567キロメートル上の高度から撮影されました。市民科学者のGeraldEichstädtが画像を処理して、色とコントラストを強調しました。
クレジット:画像データ:NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS。画像処理:GeraldEichstädt©CC BY
宇宙船は2016年7月からガス巨人の内部に関するデータを収集しています。その最新の調査結果のいくつかは、惑星の大気中の「ホットスポット」に触れています。
25年前、NASAは、太陽系最大の惑星の大気に歴史上最初の探査機を送りました。しかし、木星への降下中にガリレオプローブによって返された情報は、頭をかきむしりました。それが突っ込んでいた大気は、科学者が予想したよりもはるかに密度が高く、熱かったです。NASAのJuno宇宙船からの新しいデータは、これらの「ホットスポット」が予想よりもはるかに広く深いことを示唆しています。木星のホットスポットに関する調査結果は、木星の極地サイクロンに関する最新情報とともに、12月11日、アメリカ地球物理学連合の秋の会議での仮想メディアブリーフィング中に明らかにされました。
サンアントニオのサウスウエスト研究所のジュノの主任研究員であるスコット・ボルトンは、次のように述べています。「これらの世界の1つで何が起こっているのかをよりよく理解するには、雲の層の下を見る必要があります。木星の29回目のクローズアップサイエンスパスを最近完了したJunoは、まさにそれを行います。探査機の観測は光を当てています。木星だけでなく、すべての巨大ガスの世界について、古い謎と新しい質問を投げかけています。」
Cyclones at Jupiter's South Pole


このタイムラプスビデオクリップは、2017年2月から2020年11月までの木星の南極でのサイクロンの動きを示しています。データは、NASAの探査機ジュノーに搭載された木星赤外線オーロラルマッパー(JIRAM)機器によって収集されました。
クレジット:NASA / JPL-Caltech / SwRI / ASI / INAF / JIRAM
ジュノが取り組んだ最新の長年の謎は、1995年12月7日にガリレオがビームバックした57分36秒のデータに由来します。プローブが周囲が乾燥して風が強いことを無線で返したとき、驚いた科学者はその発見を34キログラムの探査機は、木星の比較的まれなホットスポットの1つ、つまりガス巨人の北赤道域を横断する局所的な大気の「砂漠」内の大気中に降下していました。しかし、ジュノのマイクロ波機器の結果は、北の赤道帯全体(ガス巨人の赤道のすぐ上で惑星を包む幅の広い茶色のサイクロンバンド)が一般に非常に乾燥した地域であることを示しています。
その意味するところは、ホットスポットが孤立した「砂漠」ではなく、他の地域よりも暑くて乾燥している可能性がある木星の大気の広大な地域に窓を開けることです。ジュノの高解像度データは、これらの木星のホットスポットが惑星の雲の甲板の破壊に関連していることを示しており、木星の深い大気を垣間見ることができます。また、雲と活発な嵐に挟まれたホットスポットが、Junoによって最近発見され、「浅い稲妻」として知られている高高度の放電に燃料を供給していることも示しています。アンモニアが水と混合するときに木星の大気の冷たい上流で発生するこれらの放電は、このパズルの一部です。
「浅い稲妻が見られる大気圏の高いところで、水とアンモニアが結合し、ジュノのマイクロ波機器から見えなくなります。ここで、「マッシュボール」と呼ばれる特別な種類の雹石が形成されます」とジュノのトリスタンギロットは述べています。フランスのニースにあるUniversitéCôted'Azurの共同研究者。「これらのマッシュボールは重くなり、大気中に深く落下し、アンモニアと水の両方が枯渇した広い領域を作り出します。マッシュボールが溶けて蒸発すると、アンモニアと水はガス状に戻り、ジュノに再び見えるようになります。」

Jupiter "Mushball"

このアニメーションは、木星の大気の高いところにある大きな嵐の中に視聴者を連れて行きます。そこでは、どろどろした水-アンモニア粒子(緑色で表されます)が大気中を降下し、その過程で水氷を集めます。このプロセスにより、「マッシュボール」が作成されます。これは、中心が部分的に液体の水-アンモニアマッシュでできており、外側が固体の水-氷の地殻である特別な雹石です。
クレジット:NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / CNRS
ジュピター天気予報
昨年、Junoチームは南極のサイクロンについて報告しました。当時、JunoのJovian Infrared Auroral Mapper機器は、南極の巨大な中央サイクロンを中心に回転する5つの確立されたサイクロンに参加しようとしているように見える新しいサイクロンの画像をキャプチャしました。


NASAのJunoミッションからのこれらの画像は、木星の「ホットスポット」の3つのビューを示しています。これは、木星の雲のデッキの切れ目で、惑星の深い大気を垣間見ることができます。写真は、2020年9月16日に探査機が巨大惑星を29回目の接近飛行したときにJunoCamイメージャによって撮影されました。
クレジット:画像データ:NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS。画像処理:BrianSwift©CCBY
「グループの赤ちゃんであるその6番目のサイクロンは、極の幾何学的構成を五角形から六角形に変えているように見えました」とボルトンは言いました。「しかし、残念ながら、その試みは失敗しました。赤ちゃんサイクロンは追い出され、移動し、最終的には姿を消しました。」


円筒形の6面ボディから約20メートル伸びる3つの巨大なブレードを備えた探査機ジュノーは、木星の周りを楕円形の軌道を作るときに回転して安定した状態を保つ、ダイナミックなエンジニアリングの驚異です。 Eyes on the SolarSystem で完全なインタラクティブ体験をご覧ください。
現在、チームは、これらの巨大な極渦がどのように形成されるか、または他の渦が生まれ、成長し、比較的早く死ぬのに、なぜ安定しているように見えるのかについて合意された理論を持っていません。 大気モデルの研究は続けられていますが、現在、すべてを説明しているモデルはないようです。 新しい嵐がどのように現れ、進化し、受け入れられるか拒否されるかは、周極サイクロンを理解するための鍵であり、そのような巨大惑星の大気が一般的にどのように機能するかを説明するのに役立つかもしれません。

More About the Mission

カリフォルニア工科大学のカルテックの一部門であるJPLは、サンアントニオのサウスウエスト研究所の主任研究員であるスコットボルトンのJunoミッションを管理しています。Junoは、NASAのニューフロンティア計画の一部です。このプログラムは、アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターでワシントンにあるNASAの科学ミッション局のために管理されています。デンバーのロッキードマーティンスペースは、探査機を製造し、運用しています。

Junoの詳細については、次のURLをご覧ください。

https://www.nasa.gov/juno

https://www.missionjuno.swri.edu

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最終更新日:2020年12月12日
タグ: ジェット推進研究所 、ジュノー 、木星 、惑星  太陽系


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