Jüpiter'de su var mı? Bilim adamları onu nasıl buldu?
Yüzyıllardır bilim adamları Jüpiter'in bileşimini anlamak için çalışıyorlar. Bu şaşırtıcı değil: Bu gizemli gezegen, güneş sistemindeki en büyüğü ve kimyasal olarak konuşursak, aynı zamanda güneşe en yakın olanıdır. Jüpiter'i anlamak, güneş sistemimizin nasıl oluştuğunu ve hatta diğer güneş sistemlerinin nasıl geliştiğini anlamanın anahtarıdır. Ancak nesillerdir gökbilimcileri rahatsız eden anahtar bir soru var: Jüpiter'in atmosferinin derinliklerinde su var mı? Eğer öyleyse, orada ne kadar su var? NASA'nın Maryland, Greenbelt'teki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde astrofizikçi olan Gordon L. Bjoraker, Astronomy'de yakın zamanda yayınlanan bir makalede şunları söyledi: O ve ekibi Jüpiter araştırma ekibini cevaba yaklaştırdı.
Boko Park-Bilim Popülerleştirme: Jüpiter'in sürekli "Büyük Kırmızı Nokta" fırtınasının derinliklerinden sızan hassas dalga boylarını yer tabanlı teleskoplarla gözlemlemek ve Jüpiter'in en derin bulut katmanının üzerindeki suyun kimyasal özelliklerini keşfetmek. Araştırmacılar, başka bir oksijen içeren gaz olan karbon monoksit ölçümleriyle birlikte su basıncının, Jüpiter'in güneşin oksijen içeriğinin iki ila dokuz katı olduğu anlamına geldiği sonucuna vardı. Bu bulgu, oksijen (O) ve hidrojen (H2) moleküllerinden oluşan Jüpiter'deki büyük miktarda suyu (H2O) tahmin eden teori ve bilgisayar simülasyon modellerini desteklemektedir. Bu bulgu heyecan verici çünkü ekibin deneyleri kolayca başarısız olabilir. Büyük Kırmızı Leke yoğun bulutlarla kaplıdır, bu da elektromanyetik enerjinin kaçmasını zorlaştırır ve gökbilimcilere iç kimyayı öğretmek imkansızdır.
Bizi derinlemesine gözlemden alıkoyamayacak kadar kalın olmadıkları ortaya çıktı, bu bir sürpriz. Yeni spektroskopi teknikleri ve saf merak, araştırma ekibini atmosferi binlerce mil derinlikte olan Jüpiter'in iç kısmına itti. Araştırma ekibi tarafından toplanan veriler, NASAnın Juno uzay aracının, 53 günde bir kuzeyden güneye Jüpiter yörüngesinde döndüğü için topladığı bilgileri tamamlayacak. Juno ayrıca su kaynaklarını bulmak için kendi kızılötesi spektrometresini ve mikrodalga radyometresini kullanıyor. Mikrodalga radyometreler, 100 bara kadar veya dünya yüzeyindeki atmosfer basıncının 100 katına kadar (Jüpiter'in yüksekliği, atmosferik basıncı temsil eden bir silindir ile ölçülür, Çünkü Jüpiter, yüksekliği ölçmek için Dünya gibi bir yüzeye sahip değildir).
Büyük Kırmızı Nokta, bu kızılötesi görüntünün ortasındaki karanlık noktadır.Isı radyasyonunu engelleyen kalın bulutlar nedeniyle hava çok karanlıktır. Sarı bant, astrofizikçi Gordon L. Bjoraker'ın analizinde kullanılan Büyük Kırmızı Leke'nin bir bölümünü temsil ediyor. Fotoğraf: NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi / Gordon Bjoraker
Goddardın gezegen atmosfer uzmanı Amy Simon, Juno'nun Bjorkün zemin teknolojisini desteklemek için benzer su araştırma sonuçlarıyla geri dönmesi halinde su sorununu çözmek için yeni bir pencere açabileceğini söyledi. . İşe yararsa, belki onu Juno'nun olmadığı Satürn, Uranüs veya Neptün gibi başka yerlere de uygulayabiliriz. Juno, görevi bu devasa gazlı gezegende gaz halinde bulunabilecek suyu keşfetmek olan en son uzay aracıdır. Su, güneş sisteminde önemli ve bol miktarda bulunan bir moleküldür, yeryüzünde yaşamı doğurmuştur ve şimdi hava durumu da dahil olmak üzere en temel işlemlerin çoğunu yağlar. Bu aynı zamanda Jüpiter'in çalkantılı havasını etkileyen önemli bir faktördür ve Jüpiter'in kayalardan ve buzdan oluşan bir çekirdeğe sahip olup olmadığını belirler.
Jüpiter, güneşin oluşumundan kalan elementleri emerek oluşan ilk gezegen olarak kabul edilir, çünkü güneş (yıldız), amorf bir bulutsudan bugün gördüğümüz sıcak gaz topuyla birleşti. Yıllar önce, yaygın olarak kabul edilen bir teori, Jüpiter'in güneş ile aynı bileşime sahip olduğuydu; biraz helyum içeren ve çekirdeği olmayan bir hidrojen küresi. Ancak giderek daha fazla kanıt, Jüpiter'in Dünya'nın kütlesinin 10 katı olabilecek bir çekirdeğe sahip olduğunu gösteriyor. Gezegeni ziyaret eden uzay aracı daha önce, bir atmosfer oluşturmak için güneş bulutsusundan gelen gazla karışmadan önce bir kaya ve su buzunun çekirdeğini oluşturduğuna dair kimyasal kanıtlar buldu. Jüpiter'in Juno'daki yerçekimi de bu teoriyi destekliyor.Yeryüzünde şimşek ve gök gürültüsü bile var.Bu olaylara nem neden oluyor.
Jüpiter'in yörüngesindeki uyduların çoğu su buzu olduğundan yakınlarda çok fazla su var ... Her şeyin bu devasa yerçekimine düştüğü yer olan dünya neden su bakımından da zengin? Su sorunu gezegen bilimcilerini rahatsız ediyor; aslında, ne zaman H2O kanıtı ortaya çıksa, bir şey koku duyularını kaybetmelerine neden oluyor. Jüpiter uzmanlarının en sevilen örneklerinden biri, 1995 yılında atmosfere bir sonda düşüren ve alışılmadık derecede kuru bir alana giren Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi'nin (NASA) Galileo uzay aracıdır. "Bu, dünyaya bir sonda fırlatmak, Mojave Çölü'ne inmek ve dünyanın kuru olduğu sonucuna varmak gibi.
Bjork ve ekibi, su kaynağı arayışında 2017'de Hawaii'deki Maunakea zirvesinde toplanan radyasyon verilerini kullandı. W.M. Keck Gözlemevi'nin dünyadaki en hassas kızılötesi teleskopuna ve NASA kızılötesi teleskop ekipmanında daha geniş bir gaz aralığını algılayabilen yeni bir alete güveniyor. Fikir, bulutların yüksekliğini belirlemek için Jüpiter'in bulutlarından yayılan ışık enerjisini analiz etmektir. Bu, bilim insanlarının bu alanlarda hayatta kalabilecek gaz türlerini etkileyen sıcaklığı ve diğer koşulları belirlemesine yardımcı olacaktır. Gezegensel atmosfer uzmanları, Jüpiter'de üç bulut tabakası olduğunu tahmin ediyor: bir katman su buzu ve sıvı sudan, bir katman amonyak ve kükürtten ve bir katman amonyaktan yapılmıştır.
Bjorkün araştırma ekibi bunu yer gözlemleriyle doğrulamak için, çoğu gazın ısıyı absorbe etmediği ve kimyasal imzaların sızmasına yol açan kızılötesi aralıktaki dalga boylarını gözlemledi. Spesifik olarak, bir metan gazı absorpsiyon modu analiz edilir. Jüpiter, metanın donması için çok sıcak olduğu için, miktarı bir yerden başka bir yere değişmemelidir. Büyük Kırmızı Leke'nin içinde ve dışında metan çizgilerinin farklı yoğunluklarını görürseniz, bunun nedeni burada oradan daha fazla metan bulunması değil, daha kalın ve daha derin bulutların Büyük Kırmızı Leke'den gelen radyasyonu engellemesidir. Araştırma ekibi, Büyük Kırmızı Leke'de önceki modeli destekleyen üç bulut katmanının kanıtını buldu.
En derin bulut örtüsü 5 bar'dır.Araştırma ekibi, suyun sıcaklığının donma noktasına ulaştığı yer olduğu sonucuna vardı, bu nedenle su bulutlarının muhtemelen bulunduğuna inanılıyordu. Su bulutunun konumu, artı Jüpiter'deki araştırmacılar tarafından belirlenen karbon monoksit içeriği, Jüpiter'in oksijen açısından zengin olduğunu doğruluyor, yani su? Araştırma ekibinin teknolojisinin artık küresel su kaynaklarının bolluğunu tam olarak anlamak için Jüpiter'in diğer bölgelerinde test edilmesi gerekiyor.Veriler Juno'nun bulgularıyla tutarlı. NASAnın Kaliforniya, Pasadenadaki Jet Propulsion Laboratuvarından Juno proje bilimcisi Steven Levine şunları söyledi: Jüpiter'in su bolluğu bize bu dev gezegenin nasıl oluştuğunu söyleyecektir, ancak ancak yapabilirsek Tüm gezegende ne kadar su olduğunu bulun.
Brocade Park-Science Popularization Referans Dergisi: "Astronomical Journal" Araştırma / Gönderen: NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, DOI: 10.3847 / 1538-3881 / aad186
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
