Jupiter je menší a více „zmáčknutý“, než se dosud předpokládalo

Pomocí vysoce přesných měření radiových zákrytů z mise Juno provozované NASA a s ohledem na vliv zonálních větrů planetologové odvodili tvar Jupitera s řádově nižší nejistotou a zjistili, že polární, rovníkový a střední poloměr jsou menší než uváděly předchozí odhady provedené na základě dat z misí Pioneer a Voyager.

V úvodu článku publikovaný snímek Jupitera ve viditelném světle byl vytvořen z dat pořízených 11. ledna 2017 pomocí Hubbleova dalekohledu a jeho kamery Wide Field Camera 3. V horní části se nachází dlouhý hnědý útvar, který se táhne v délce 72 000 km ve směru východ-západ. Vlevo dole je prominentní Velká rudá skvrna, zatímco vpravo dole se nachází menší útvar přezdívaný Rudá skvrna Jr. (známá též jako Oval BA).

„Jupiter, největší planeta Sluneční soustavy, má přibližně zploštělý tvar sféroidu (rotačního elipsoidu), což znamená, že je na pólech mírně zploštělý a na rovníku vyboulený kvůli své rychlé rotační periodě 9 hodin 55 minut 29 sekund,“ uvedl Eli Galanti z Weizmann Institute of Science a jeho kolegové.

„Tento tvar je výsledkem rovnováhy mezi gravitačními silami, které působí směrem dovnitř v radiálním směru, a odstředivými silami, které působí od osy rotace ven, což má v případě Jupitera za následek, že rovníkový poloměr je asi o 7 % větší než jeho polární poloměr.“

„Pro těleso s konstantní hustotou je tvarem přesný elipsoid. Profil vnitřní hustoty Jupitera se však dramaticky mění od úrovně oblaků, kde je hustota menší než 1 kg/m3, až po hluboké oblasti, kde hustota dosahuje tisíců kg/m3. To vede k odchylkám tvaru planety od elipsoidu v řádu desítek kilometrů, které se vyjadřují jako šířkové variace gravitačního pole. Další variace tvaru Jupitera pocházejí ze silných zonálních větrů pozorovaných v úrovni oblaků. Ty modifikují odstředivé síly a vytvářejí variace v řádu 10 km, většinou v nízkých planetárních šířkách.“

Dříve byly fyzikální rozměry Jupitera založeny na datech ze šesti experimentů s rádiovým zákrytem, které provedly mise Pioneer a Voyager v 70. letech 20. století. V nové studii autoři analyzovali data o rádiových zákrytech, která Juno získala během 13 průletů kolem obří planety, a zahrnuli do nich vliv zonálních větrů.

„Rádiový zákryt se používá k „pohledu“ skrz husté, neprůhledné mraky Jupiterovy atmosféry a k pochopení její vnitřní struktury,“ vysvětlili vědci. „Během zákrytového experimentu Juno vysílá rádiové signály zpět do sítě NASA Deep Space Network na Zemi. Když tyto signály procházejí nabitou horní vrstvou Jupiterovy atmosféry, zvanou ionosféra, plyny je ohýbají a zpožďují. Měřením změny frekvence způsobené tímto ohybem můžeme vypočítat teplotu, tlak a hustotu elektronů Jupiterovy atmosféry v různých hloubkách.“

Zahrnutím vlivů zonálních větrů odvozujeme tvar Jupitera s řádově menší nejistotou, uvedli vědci. Při tlaku 1 bar zjišťujeme polární průměr 133 684 km, rovníkový průměr 142 976 km a střední průměr 139 772 km, což je o 24 km, o 8 km, respektive o 16 km méně, než udávaly předchozí odhady.

Zjištění byla publikována v časopise Nature Astronomy.

Zdroj: https://www.sci.news/space/jupiter-size-shape-14536.html

autor: František Martinek