1994 년 혜성 충돌의 여파를 사용하여 천문학 자들은 처음으로 목성의 성층권을 가로 지르는 바람을 측정했습니다. 이 팀은 태양계에서 가장 큰 행성의 중간 분위기 주변에서 격렬한 바람이 폴란드에서 초당 최대 400 미터까지 매우 강력하다는 것을 발견했습니다.
.이 팀의 연구 결과는 행성 계측에서 상당한 획기적인 획기적인 획기적인 것으로 나타 났으며, 팀이 '태양계의 독특한 대도적 짐승'으로 묘사하는 것이 가스 거인을 표시합니다.
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연구를 수행하기 위해 천문학 자들은 목성의 바람을 측정하는 데 사용되는 일반적인 방법에서 분기되었습니다. 가스 거인의 바람을 측정하려는 이전의 시도는 지구의 독특한 빨간색과 흰색 밴드로서 가스의 소용돌이 구름을 측정하는 데 달려 갔지만이 방법은 더 낮은 대기의 바람을 측정하는 데 효과적입니다. 반면, 목성의 폴란드에서 오로라를 사용함으로써 연구원들은 상부 대기에서 바람을 모델링 할 수있었습니다. 그러나이 두 가지 방법은 함께 사용하더라도 가스 거인의 대기의 중간 부분 (성층권)의 중간 부분에 바람을 남겼습니다.
지금까지. 이 천문학 자 팀은 아타 카마 대형 밀리미터 어레이 (ALMA)를 사용하여 1994 년 혜성 슈 메이커-레비 9와 충돌하여 목성 대기에 남겨진 분자를 추적했습니다.
"우리는 Alma의 능력을 사용하여 Submillimeter에서 매우 높은 공간 및 스펙트럼 분해능에서 목성의 스펙트럼 방출을 신속하게 매핑하고 우리가 목표로 한 스펙트럼 라인에서 바람에 의해 유발 된 도플러 이동을 관찰해야했습니다. “사이렌의 주파수 변화로 통과 된 소방차의 속도를 추론 할 수있는 것처럼 풍속을 추론 할 수 있습니다. 이 스펙트럼 라인은 성층권에서 형성 되어이 고도의 바람에 접근 할 수 있습니다.
Cavalié는 팀이 Alma의 능력을 사용하여 Submillimeter에서 매우 높은 공간 및 스펙트럼 해상도에서 Jupiter의 스펙트럼 방출을 신속하게 매핑하고 그들이 대상 스펙트럼 라인의 바람에 의해 유도 된 도플러 이동을 관찰해야한다고 설명합니다.
“우리는 사이렌의 빈도의 변화로 지나가는 소방차의 속도를 추론 할 수있는 것처럼 풍속을 추론 할 수 있습니다.”라고 연구원은 계속 말합니다. "이 스펙트럼 라인은 성층권에서 형성 되어이 고도에서 바람에 접근 할 수있게 해줍니다."
천문학 자들이 발견 한 것은 두 가지 다른 위치에서 목성의 중간 분위기에서 강력한 바람이었습니다. 한 세트의 바람은 기대에 부응했지만 다른 바람은 놀랍습니다.
목성의 '초음속 제트'바람
Cavalié는이 팀이 처음으로 적도의 북쪽으로 2 초당 동쪽으로 200 미터를 발견했다고 설명했다. 천문학자는“이러한 위도의 바람은 이러한 낮은 위도에서 모델과 이전 온도 측정에서 예상되었다”고 덧붙였다.
그러나 팀이 관찰 한 모든 것이 기대에 부응하는 것은 아닙니다.
“가장 놀랍게도, 우리는 목성 기둥 근처의 주요 UV 오로라 방출 아래에있는 바람을 식별했습니다. 이 바람의 속도는 초당 300 ~ 400 미터입니다.”라고 Cavalié는 말합니다. "적도 바람이 예상되었지만, 오로라 바람과 고속은 절대적으로 예상치 못한 일이었습니다."
.이것을 원근법으로 표현하기 위해, 지구상에서 기록 된 가장 빠른 바람은 1931 년 워싱턴 주 전망대에서 매기 된 초당 103 미터의 속도에 도달했습니다.
그러나이 제트기의 속도는 유일한 위협적인 품질이 아닙니다. 제트기는 지구 전체의 직경이 약 4 배 정도 인 거대한 소용돌이처럼 행동하여 약 900km 높이에 도달합니다.
Astronomy &Astrophysics 의 최신판에 출판 된 논문에 문서화 된 팀의 측정 및 멋진 발견 목성의 최근 역사에서 폭력적인 사건 없이는 불가능했을 것입니다.
슈 메이커-레비 9는 여전히 영향을 미칩니다
목성의 표면에 대한 슈 메이커-레비 9의 영향은이 연구 가이 연구가 가능해지기 전에 이미 역사를 만든 사건이거나 일련의 사건이었다.
혜성은 지구의 대기에서 헤어져 1994 년 이전에 연구 된 적이없는 일련의 영향을 미쳤으며,이 연구 덕분에 Shoemaker-Levy 9는 오늘날에도 여전히 영향을 미치고 있습니다. 혜성은 팀이 추적 할 수 있었던 목성의 분위기에서 시안화물의 흔적을 남겼습니다.
Southwest Research Institute (SWRI)의 수석 연구 과학자 인 Thomas K Greathouse는“이 팀은 수소 시안 분자의 도플러 이동을 측정했다. “
팀이 ALMA와 30 분의 작동 시간으로 그들이 한 모든 측정 값을 얻을 수 있다는 사실은 현재 지구상에서 가장 강력한 무선 망원경의 Atacama 사막에 위치한 망원경 어레이를 구성하는 66 개의 안테나의 힘과 정밀도에 대한 놀라운 증거입니다.
“이러한 측정을 가능하게 한 것은 Alma의 가용성이었습니다. 이전의 무선 전망대 시설은이 연구에서 수행 된 바람을 측정하는 데 필요한 높은 감도와 함께 스펙트럼과 공간 해상도의 조합을 갖지 못했습니다.”Greathouse는 ZME Science에게 말합니다. “Alma를 사용하여 다른 방향에서 목성을 포착하기 위해 추가 관찰을하면 이러한 바람을보다 자세하게 연구하고 시간적 변동성을 찾을 수 있습니다.
“또한, 주스 미션과 2022 년에 출시 될 예정인 주스 미션과 그 서브 밀리 메트 웨이브 기기에서 더 광범위한 측정이 가능할 것입니다.”
목성 조사의 미래
주스 또는 목성 Icy Moons Explorer는 유럽 우주국 (ESA) 우주 비전 프로그램의 최초의 대규모 임무이며 2029 년 가스 거인을 강렬하게 관찰하는 3 년의 임무를 시작할 때 목성에 도착할 것입니다.
2009 년부터 목성의 바람을 측정하는 데 관여 한 Cavalié의 경우, 미래는 그러한 조사와 태양계 최대의 행성 및 가스 거인에 대해 우리에게 말할 수있는 것에 대해 밝습니다. 천문학자는“우리는 이제 Alma를 다시 사용하여 적도 바람의 시간적 변동성을 특성화하고 싶다”고 말했다. "온도 측정 및 모델에서 적도 바람의 방향은 약 4 년 동안 동쪽에서 서쪽으로 진동해야 할 것으로 예상됩니다."
과학자도 분명합니다. 도중에 많은 흥미로운 발전이 있기 때문에해야 할 일이 많이 있습니다.
"우리는 또한 주노 페리 주브 패스 중에 오로라 바람을 관찰하여 우주선의 기원과 그 기원을 더 잘 이해하기 위해 우리의 데이터를 비교하기 위해 데이터를 비교하고자합니다." "또한이 연구는 주스와 하위 밀리터 웨이브 기기와 동일한 기술을 사용하여 향후 조사를 수행하기위한 디딤돌입니다."
이러한 임무 외에도 ESO의 매우 큰 망원경 (ELT) - 이번 10 년 후반에 작전을 시작하기 위해 목성 조사에 참여할 것이며 가스 거인의 대기에 대한 매우 상세한 조사를 제공 할 수 있어야합니다.
