Rumsonden Juno er i fuld gang med at udforske Solsystemets største planet, Jupiter, og de foreløbige resultater har overrasket forskerne bag missionen.
Nu har de løftet sløret for, hvad de indtil videre har fundet ud af om planetens indre. Og den ser slet ikke ud, som de forestillede sig.
\ Historien kort
- Jupiter rummer en stor kerne af brint, der er blevet til et metal under det høje tryk. Kernen roterer som et fast objekt.
- Til gengæld er der ingen spor efter den klippekerne, som forskerne ellers forventede at se.
- Atmosfæren er kun cirka 3.000 km tyk, og klynger af cykloner kredser rundt ved planetens poler.
»Det er helt anderledes, end vi nogensinde før har gættet på. Både tyngdefeltet og strukturen af planeten overrasker os,« fortæller professor John Leif Jørgensen fra Institut for Rumforskning og Rumteknologi på Danmarks Tekniske Universitet (DTU Space).
Kæmpekerne af metallisk brint
På baggrund af meget præcise målinger af tyngdefeltet omkring Jupiter har forskerne nu sammenstykket en helt ny fortælling om planetens indre. Her er brint under så højt tryk, at det ikke længere er en gas, men i stedet et metal.
»Det viser sig, at Jupiter rummer et meget stort objekt, der roterer som et fast legeme. Det må bestå af brint, der er trykket så hårdt sammen, at det er blevet metallisk. Det må nærmest ligne jern, der er frosset,« siger John Leif Jørgensen og fortsætter:
»Vi kan til gengæld ikke finde spor efter en tung stenkerne inderst inde. Vi havde regnet med at finde en stenkerne med mellem 2 og 20 gange Jordens masse, men det ser ikke ud til, at der er en fast kerne derinde.«
»Vi ved ikke, hvad der er sket med den stenkerne, der nok har været derinde engang, men den er sikkert gået i opløsning i brinten.«
\ Suverænt størst
Jupiter er Solsystemets største planet. Den er så stor, at samtlige andre planeter kunne være i den. Jupiters masse er 2,5 gange så stor som de øvrige planeters masser lagt sammen.
Måske er klippekernen opløst
Astrofysikerne mener, at de store planeter yderst i Solsystemet er dannet på omtrent samme måde som de inderste. Støvpartikler i en skive omkring den unge sol har samlet sig til større klumper, der til sidst er blevet til klippeplaneter.
De yderste planeter voksede sig hurtigt så store, at de kunne fastholde en tyk atmosfære af brint og helium. Men så er spørgsmålet, om der stadig gemmer sig en fast klippekerne inderst i de største planeter.
Det ser ikke sådan ud for Jupiter, og det er noget af en overraskelse. Måske er stenmassen simpelthen opløst i den metalliske brint derinde.
Det regner med helium
Forskerne har regnet sig frem til, at den stive kerne af metallisk brint må række 60 procent af vejen ud mod Jupiters yderste lag. Ovenover er der sandsynligvis en zone, hvor det regner med helium.
I toppen af denne såkaldte konvektionszone fortættes helium til dråber, der falder ned mod kernen. Hernede går de i opløsning og stiger opad igen. Det er disse bevægelser, som giver Jupiters dens kraftige magnetfelt, og her lægges kimen til de kraftige vinde og storme i atmosfæren ovenover.
Denne atmosfære er overraskende tynd – kun omkring 3.000 km, hvilket ikke er det store i forhold til Jupiters radius på cirka 70.000 km.
En tynd makeup
»Vi har ikke vidst, hvor langt stormene stikker ned, men det ved vi nu. Jupiter er en stor kugle, hvorpå der er lagt en tynd ‘makeup’ af gasser, som strømmer rundt – omtrent som vores atmosfære gør det her på Jorden,« lyder det fra John Leif Jørgensen.
»Vi har kigget lidt ekstra på ‘Den Røde Plet’, og så vidt vi kan se, strækker den sig ikke ret langt ned – to-tre tusinde kilometer.«
»Pletten er så tynd, at vi er begyndt at kalde den ‘den røde pizza’. Vi troede ellers, at den gik dybt, dybt ned og var koblet til kernen, men det er den overhovedet ikke.«
\ Læs mere
DTU har leveret stjernekameraer til Juno, og John Leif Jørgensen er med på holdet bag rumsonden. Han har dog ikke været med til at skrive de fire artikler i det videnskabelige tidsskrift Nature, hvor forskerne fremlæggere deres analyser af de foreløbige data fra Juno.
Cykloner danser omkring polerne
På nye billeder taget over Jupiters poler kan forskerne desuden se en række hvirvelstorme, der kredser rundt om centrale storme over polerne.
Rumsonden Juno blev opsendt af NASA i 2011. Siden juli 2016 har den kredset om Jupiter, og data fra sondens instrumenter bliver løbende analyseret af forskere fra hele verden.
Ved nordpolen kredser syv cykloner rundt om den centrale cyklon, mens sydpolen byder på seks store cykloner i alt.
Præcis hvordan stormsystemerne er dannet, og hvorfor de ikke smelter sammen til én kæmpemæssig cyklon ved hver pol, ved forskerne ikke endnu.
Men Juno-missionen fortsætter, og for hver omgang, rumsonden tager om Jupiter, bliver vi en smule klogere på Solsystemets kæmpe. Vi kan forvente nye, spændende resultater i løbet af sommeren.
\ Kilder
- ‘Measurement of Jupiter’s asymmetric gravity field’. Nature (2018), DOI: 10.1038/nature25776
- ‘Jupiter’s atmospheric jet streams extend thousands of kilometres deep’. Nature (2018), DOI: 10.1038/nature25793
- ‘A suppression of differential rotation in Jupiter’s deep interior’. Nature (2018), DOI: 10.1038/nature25775
- ‘Clusters of cyclones encircling Jupiter’s poles’. Nature (2018), DOI: 10.1038/nature25491
- John Leif Jørgensens profils (DTU)
