Юпитер «похудел»: новые данные космического аппарата Juno заставляют переписывать учебники

Размеры Юпитера были измерены заново, и оказалось, что гигантская планета немного «стройнее» и «короче», чем считали учёные раньше.

«Учебники придётся обновить», — заявил в пресс-релизе Йохай Каспи из Института Вейцмана в Израиле. «Разумеется, размер Юпитера не изменился, но изменился наш способ его измерения».

Юпитер — газовый гигант и крупнейшая планета нашей Солнечной системы. Согласно действующим учебникам, его экваториальный диаметр составляет 142 984 километра, а расстояние между полюсами — 133 708 километров. Другими словами, Юпитер сплюснут у полюсов из-за быстрого вращения (менее 10 часов), которое создаёт экваториальную выпуклость. Однако новые измерения, проведённые с помощью космического аппарата NASA «Juno», вращающегося вокруг планеты, «срезают» около 8 километров с экваториального диаметра и примерно 24 километра — с полярного.

Предыдущие измерения были получены в ходе миссий NASA «Пионер-10/11» и «Вояджер-1/2», что в сумме давало лишь шесть точек данных. «Juno» же добавил к ним ещё 26 измерений.

Аппарат «Juno» движется по вытянутой орбите вокруг Юпитера с 2016 года. После продления миссии в 2021 году его траектория изменилась, позволив совершать близкие пролёты рядом с галилеевыми спутниками Юпитера, а также проходить за планетой с точки зрения земного наблюдателя — чего раньше не происходило.

Секрет точного измерения размеров такой планеты, как Юпитер, заключается в том, что аппарат проходит за ней, продолжая посылать радиосигналы на Землю. То, как эти сигналы искривляются в верхних слоях атмосферы Юпитера или полностью блокируются его телом, появляясь вновь у противоположного края, и говорит учёным о реальных размерах планеты.

«Мы отслеживали, как радиосигналы изгибаются, проходя через атмосферу Юпитера. Это позволило преобразовать информацию в детальные карты температуры и плотности, создав самую чёткую на сегодня картину формы и размеров планеты-гиганта», — пояснила Мария Смирнова из Института Вейцмана, разработавшая методику обработки сырых данных с «Juno».

И хотя разница в несколько километров может показаться незначительной, для точного моделирования внутреннего строения Юпитера она очень важна.

«Эти несколько километров имеют значение, — сказал руководитель исследования Эли Галанти из Института Вейцмана. — Небольшое изменение радиуса позволяет нашим моделям внутренней структуры Юпитера гораздо лучше соответствовать данным о гравитации и атмосферных измерениях».

Действительно, скорректировав размеры Юпитера в соответствии с данными «Juno», команда Галанти обнаружила, что современные модели, описывающие внутреннюю плотностную структуру планеты, стали работать ещё точнее. А поскольку Юпитер считается эталоном для понимания газовых гигантов, то чем лучше мы его знаем, тем лучше астрономы смогут понимать и другие подобные планеты — не только в Солнечной системе, но и у иных звёзд.

Новые измерения Юпитера описаны в статье, опубликованной 2 февраля в журнале Nature Astronomy. Эти уточнённые данные, по мнению учёных, закроют ключевые пробелы в наших знаниях о формировании и эволюции планет-гигантов. Получается, что Юпитер, оставаясь колоссальным миром, оказался чуть более «подтянутым», что вносит важные нюансы в расчёты распределения массы, силы вращения и даже истории его магнитного поля.