Misja Juno NASA przedstawiła swoje pierwsze wyniki naukowe dotyczące ilości wody w atmosferze Jowisza. Dane opublikowane niedawno w czasopiśmie Nature Astronomy pokazują, że na równiku woda stanowi około 0,25% cząsteczek w atmosferze Jowisza – prawie trzy razy więcej niż Słońce.
Dokładne oszacowanie całkowitej ilości wody w atmosferze Jowisza znajduje się na listach życzeń planetologów od dziesięcioleci: liczba w gazowym olbrzymie reprezentuje krytyczny brakujący element w tworzeniu naszego Układu Słonecznego. Jowisz był prawdopodobnie pierwszą planetą, która się uformowała i zawiera większość gazu i pyłu, które nie były zawarte w Słońcu.
Wiodące teorie na temat jego powstawania opierają się na ilości wody, którą pochłonęła planeta. Obfitość wody jest również ważna dla meteorologii gazowego giganta (ponieważ prądy wiatrowe opływają Jowisza) i wewnętrznej struktury. Podczas gdy błyskawica – zjawisko powszechnie powodowane przez wilgoć – odkryta na Jowiszu przez Voyagera i inne statki kosmiczne sugerowała obecność wody, dokładne oszacowanie ilości wody w głębi atmosfery Jowisza pozostawało nieuchwytne.
Zanim sonda Galileo przestała przesyłać dane w 1995 r., Transmitowała pomiary spektrometryczne ilości wody w atmosferze gazowego giganta na głębokość około 120 kilometrów, gdzie ciśnienie atmosferyczne osiągało około 22 bar. Naukowcy pracujący nad danymi byli zaniepokojeni stwierdzeniem, że woda jest dziesięć razy mniejsza niż oczekiwano.
Co jeszcze bardziej zaskakujące, ilość wody zmierzona przez sondę Galileo wydaje się nadal rosnąć na największej zmierzonej głębokości, znacznie poniżej poziomu, na którym teorie sugerują, że atmosfera powinna być dobrze wymieszana. W dobrze wymieszanej atmosferze zawartość wody w regionie jest stała i prawdopodobnie reprezentuje średnią światową. Innymi słowy, będzie to dokładniejszy wskaźnik dostępności wody na planecie. W połączeniu z mapą w podczerwieni uzyskaną w tym samym czasie przez teleskop naziemny, wyniki wskazywały, że misja sondy może po prostu zakończyć się niepowodzeniem, uderzając w niezwykle suchy i ciepły punkt meteorologiczny na Jowiszu.
„Tak jak myślimy, że coś odkryliśmy, Jowisz przypomina nam, jak wiele musimy się jeszcze nauczyć” – powiedział Scott Bolton, główny badacz misji Juno w Southwest Research Institute w San Antonio. „Zaskakującym odkryciem Juno jest to, że atmosfera nie była dobrze wymieszana nawet pod szczytami chmur, co jest tajemnicą, którą wciąż próbujemy rozwiązać. Nikt by nie przypuszczał, że woda na tej planecie może być tak niestabilna.
Statek kosmiczny Juno zasilany energią słoneczną został wystrzelony w 2011 roku. Dzięki doświadczeniu z sondą Galileo misja stara się uzyskać odczyty na temat obfitości wody w rozległych obszarach rozległej planety. Nowy rodzaj instrumentu do badania planet w głębokiej przestrzeni, Juno Microwave Radiometer (MWR), obserwuje Jowisza z góry za pomocą sześciu anten, które jednocześnie mierzą temperaturę powietrza na różnych głębokościach. Radiometr mikrofalowy wykorzystuje fakt, że woda pochłania określone długości fal promieniowania mikrofalowego. Zmierzone temperatury służą do ograniczenia ilości wody i amoniaku w głębokiej atmosferze, ponieważ obie cząsteczki pochłaniają promieniowanie mikrofalowe.
Zespół naukowy Juno wykorzystał dane zebrane podczas pierwszych ośmiu badań naukowych Jowisza, aby uzyskać nowe wyniki. Początkowo były skoncentrowane w regionie równikowym, ponieważ atmosfera wydaje się być lepiej wymieszana nawet na głębokości, w przeciwieństwie do innych regionów. Ze swojej orbity radiometr był w stanie zebrać dane ze znacznie głębszych warstw atmosfery Jowisza niż sonda Galileo – 150 kilometrów, gdzie ciśnienie sięga 33 barów.
W rezultacie naukowcy odkryli, że na równiku Jowisza jest znacznie więcej wody, niż sądzono na podstawie danych sondy Galileo. Teraz głównym zadaniem jest porównanie uzyskanych wyników z analizą dostępności wody w innych rejonach planety.
