uma, As projeções ortográficas de incertezas de temperatura estão todas abaixo de 5%. Longas linhas tracejadas em preto e branco mostram o principal oval auroral de Júpiter, linhas tracejadas em preto e branco curtas correspondem à pegada magnética de Io, e a única linha preta espessa corresponde à pegada magnética de Amalthea (conforme descrito no texto principal). Um globo visível de Júpiter gerado por computador com base nas imagens do Telescópio Espacial Hubble é mostrado abaixo da projeção de temperatura H3 +. Crédito da imagem:NASA Goddard Space Flight Center e Space Telescope Science Institute. Observe que Júpiter é inclinado de maneira diferente em cada data para revelar características diferentes. As linhas de grade de longitude e latitude mostradas são espaçadas em incrementos de 60 ° e 10 °, respectivamente. Os percentis de incerteza medianos (e máximos) são 2,2% (5%) para 14 de abril de 2016 e 1,6% (5%) para 25 de janeiro de 2017. b, Temperaturas médias Jovian H3 + encontradas para cada latitude em todas as longitudes. As barras de erro são 1σ e indicam a variação da temperatura em todas as longitudes. Os métodos descrevem o processo de mapeamento, e a Tabela 1 de dados estendidos mostra os tamanhos de compartimentos espaciais que foram usados em cada projeção. Crédito:Universidade de Leicester
Nova pesquisa publicada em Natureza revelou a solução para a 'crise de energia' de Júpiter, que intrigou os astrônomos por décadas.
Cientistas espaciais da Universidade de Leicester trabalharam com colegas da Agência Espacial Japonesa (JAXA), Universidade de Boston, Goddard Space Flight Center da NASA e o Instituto Nacional de Tecnologia da Informação e Comunicação (NICT) para revelar o mecanismo por trás do aquecimento atmosférico de Júpiter.
Agora, usando dados do Observatório Keck no Havaí, astrônomos criaram o mapa mais detalhado, porém global, da atmosfera superior do gigante gasoso, confirmando pela primeira vez que as poderosas auroras de Júpiter são responsáveis por fornecer aquecimento em todo o planeta.
Dr. James O'Donoghue é pesquisador da JAXA e completou seu Ph.D. em Leicester, e é o autor principal do artigo de pesquisa. Ele disse:
"Começamos a tentar criar um mapa de calor global da atmosfera superior de Júpiter na Universidade de Leicester. O sinal não era brilhante o suficiente para revelar nada fora das regiões polares de Júpiter na época, mas com as lições aprendidas com esse trabalho, conseguimos garantir tempo em um dos maiores, telescópios mais competitivos da Terra alguns anos depois.
"Usando o telescópio Keck, produzimos mapas de temperatura com detalhes extraordinários. Descobrimos que as temperaturas começam muito altas na aurora, como esperado do trabalho anterior, mas agora podemos observar que a aurora de Júpiter, apesar de ocupar menos de 10% da área do planeta, parecem estar aquecendo a coisa toda.
"Esta pesquisa começou em Leicester e continuou na Boston University e NASA antes de terminar na JAXA no Japão. Colaboradores de cada continente trabalhando juntos tornaram este estudo um sucesso, combinado com dados da espaçonave Juno da NASA em órbita ao redor de Júpiter e da espaçonave Hisaki da JAXA, um observatório no espaço. "
O Dr. Tom Stallard e o Dr. Henrik Melin fazem parte da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Leicester. Dr. Stallard adicionou:
"Há um enigma de longa data na fina atmosfera no topo de cada planeta gigante em nosso sistema solar. Com cada missão espacial de Júpiter, junto com observações baseadas no solo, nos últimos 50 anos, medimos consistentemente as temperaturas equatoriais como sendo muito altas.
"Esta 'crise de energia' tem sido um problema de longa data - os modelos não conseguem modelar adequadamente como o calor flui da aurora, ou existe alguma outra fonte de calor desconhecida perto do equador?
Júpiter é mostrado em luz visível para contexto sob uma impressão artística do brilho infravermelho da atmosfera superior de Júpiter. O brilho desta camada da atmosfera superior corresponde às temperaturas, do quente ao frio, nesta ordem:branco, amarelo, vermelho brilhante e por último, vermelho escuro. As auroras são as regiões mais quentes e a imagem mostra como o calor pode ser levado pelos ventos para longe da aurora e causar aquecimento em todo o planeta. Crédito:J. O &# 039; Donoghue (JAXA) / Hubble / NASA / ESA / A. Simon / J. Schmidt
"Este artigo descreve como mapeamos esta região com detalhes sem precedentes e mostramos que, em Júpiter, o aquecimento equatorial está diretamente associado ao aquecimento auroral. "
Aurorae ocorre quando partículas carregadas são capturadas no campo magnético de um planeta. Estes espirais ao longo das linhas de campo em direção aos pólos magnéticos do planeta, atacando átomos e moléculas na atmosfera para liberar luz e energia.
Na terra, isso leva ao show de luz característico que forma a Aurora Borealis e Australis. Em Júpiter, o material expelido de sua lua vulcânica, Io, leva à aurora mais poderosa do Sistema Solar e um enorme aquecimento nas regiões polares do planeta.
Embora as auroras de Júpiter tenham sido as principais candidatas para o aquecimento da atmosfera do planeta, as observações não foram capazes de confirmar ou negar isso até agora.
Mapas anteriores da temperatura atmosférica superior foram formados usando imagens compostas por apenas vários pixels. Isso não é resolução suficiente para ver como a temperatura pode ser alterada em todo o planeta, fornecendo poucas pistas sobre a origem do calor extra.
Os pesquisadores criaram cinco mapas da temperatura atmosférica em diferentes resoluções espaciais, com o mapa de resolução mais alta mostrando uma medição de temperatura média para quadrados de dois graus de longitude 'alto' por dois graus de latitude 'largo'.
A equipe vasculhou mais de 10, 000 pontos de dados individuais, apenas mapeando pontos com uma incerteza de menos de cinco por cento.
Modelos de atmosferas de gigantes gasosos sugerem que eles funcionam como uma geladeira gigante, com energia térmica extraída do equador em direção ao pólo, e depositados na baixa atmosfera nessas regiões polares.
Essas novas descobertas sugerem que as auroras que mudam rapidamente podem gerar ondas de energia contra esse fluxo na direção dos pólos, permitindo que o calor alcance o equador.
As observações também mostraram uma região de aquecimento localizado na região sub-auroral que pode ser interpretada como uma onda limitada de propagação de calor em direção ao equador, o que pode ser interpretado como evidência do processo de condução da transferência de calor.
A pesquisa planetária da Universidade de Leicester abrange toda a amplitude do sistema de Júpiter, da magnetosfera e da atmosfera do planeta, para sua coleção diversificada de satélites.
