Juno syytää hunajaa tutkijoille: maistiaiset Jupiterista ovat häkellyttäviä!

Junon etelänapaa infrapunakuvassa

Juno-luotain teki ensimmäisen lähitutkimussessionsa Jupiterissa viime lauantaina elokuun 27. päivänä ja kuluneen viikon aikana se on lähettänyt kuviaan Maahan. Nämä kuvat ovat upeita, kiinnostavia ja jopa järisyttäviä.

Jupiterista on saatu aikaisemminkin kuvia, jotka ovat komeita ja kiinnostavia, mutta jo nämä ensimmäiset Junon ottamat kuvat ovat todella hienoja. 

Luotain teki ohilentonsa viikko sitten siten, että luotain lähestyi suurella nopeudella Jupiteria pohjoisen puolelta, tuli lähimmillään vain hieman alle 4200 kilometrin päähän planeetan pilvikerroksesta ja jatkoi etelän suuntaan sekä siitä jälleen kauemmaksi planeetasta.

Ohilennon aikana luotaimen kaikki tutkimuslaitteet olivat päällä, koska kyseessä oli ainutlaatuinen tilaisuus nähdä Jupiter paremmin kuin koskaan. Tällä radalla pystyttiin tekemään myös ensimmäistä kertaa näin hyviä havaintoja planeetan pohjoisnavan seuduista.

Ohilennon kuuden kiivaimman tunnin aikana Juno keräsi tietoa kuuden megatavun verran. Kuvien lisäksi tiedoissa on paljon mittauksia, mutta komeimpia ovat luonnollisesti lähikuvat Jupiterin pilvikerroksesta. Niissä näkyy erinomaisesti Jupiterissa koko ajan olevia useita pieniä, erilaisia myrskykeskuksia ja niiden ympärillä olevia alueita.

Jupiterilla ei ole kiinteää pintaa, vaan se on ns. kaasujättiläinen: sillä on siis noin tuhat kilometriä paksu kaasukehä, joka tiivistyy syvemmälle mentäessä. 

Kaasukehä koostuu pääasiassa vedystä ja heliumista, mutta mukana on myös  metaania, vesihöyryä, ammoniakkia ja silikaatteja sekä pieniä määriä mm. hiiltä, etaania, vetysulfidia, neonia, happea, fosfiinia ja rikkiä. 

Jupiterin pinnalla olevat eri värit tulevat näistä eri aineista,    eroista lämpötiloissa sekä virtauksista pilvikerroksissa; yhden paksun kerroksen sijaan pilviä on selvästi eri kerroksissa, jotka yhdessä saavat aikaan alla olevissa Junon kuvissa näkyviä yksityiskohtia Jupiterin “pinnassa”.

Jupiterin pilvikerros on selvästi jakautunut raitoihin, jotka ovat selvästi eri värisiä. 

Jo aiemmin on selvinnyt, että vaaleat raidat ovat nousevan virtauksen alueita ja tummien raitojen kohdalla virtaukset laskevat alaspäin. Vaaleat alueet ovat korkeammalla ja siten viileämpiä: 70 kilometrin syvyydessä pilvien pintakerroksen alapuolella lämpötila on noin 30°C, kun taas pilvien huipulla jotakuinkin −130°C.

Merkillistä Junon Jupiterin pohjoisnavan seudulta ottamissa kuvissa on se, ettei niissä ole näkyvissä samanlaisia raitoja kuin muualla.

“Pohjoisnapa on selvästi sinisempi kuin muut osat planeetasta ja siellä on paljon erilaisia myrskyjä”, kertoo Scott Bolton, Juno-lennon päätutkija.

“On vaikea uskoa, että nämä kuvat ovat oikeasti Jupiterista! Niissä on merkkejä pilvien alempiin kerroksiin heittämistä varjoista, mikä tarkoittaa sitä, että nuo pilvet ovat korkeammalla kuin muut ympäristön kerrokset.”

Voi olla, että kyseessä ovat kiteisestä ammoniakista muodostuvat pilvet, joita on aiemminkin havaittu Jupiterin kaasukehässä korkealla muiden pilvien yläpuolella.

Tässä on esillä vain muutamia kuvia, mutta jos voisimme nähdä kaikki Junon ottamat kuvat, niin jo niissä olisi selvästi havaittavissa erittäin todennäköisesti muutoksia, sillä tuuli puhaltaa Jupiterissa jopa 600 kilometrin tuntinopeudella. Myös raitojen leveydessä, värissä ja olemuksessa tapahtuu jatkuvasti muutoksia.

Infrapunaa ja aaveääniä

Otsikkokuvassa on hyvä esimerkki siitä mihin Juno kykenee: siinä näkyy infrapunakuva planeetan etelänavasta. Se on siis lämpökuva, ja kyseessä oleva rinkulamainen ilmiö on yksinkertaisesti Jupiterin etelänapaa kiertävä revontuliovaali.

Näitä eteläisiä revontulia ei ole nähty koskaan aikaisemmin, ja jo nämä ensimmäiset kuvat auttavat ymmärtämään alueen monimutkaista rakennetta sekä sen dynamiikkaa. Ja kun kuvia tulee myöhemmin paljon lisää, voi Jupiter opettaa toivottavasti ymmärtämään paremmin Maan ympärillä olevan avaruuden hiukkasilmiöitä.

Mitä hiukkasilmiöihin tulee, niin alla oleva video kertoo hyvin miltä Jupiterin revontulet kuulostavat. Oikeasti niitä ei luonnollisestikaan voi kuulla, mutta Junon plasma-aaltoinstrumentin aallonpituusalueella  7 – 140 kHz tekemät mittaukset voidaan muuttaa kuultavaan muotoon, jolloin niitä voi kuunnella. Jupiterin "äänet", eli planeetan ympärillä olevien varattujen hiukkasten leikki, on tunnettu jo 1950-luvulta alkaen, mutta koskaan aikaisemmin niitä ei ole voitu tutkia näin hyvin.