Mencari Air Di Jupiter
Selama berabad-abad, para ilmuwan telah bekerja untuk memahami lebuh tentang Jupiter. Tidak heran, planet misterius ini adalah yang terbesar dalam sistem tata surya kita, dan kimiawi, yang paling dekat relatif terhadap matahari. pemahaman Jupiter adalah kunci untuk belajar lebih banyak tentang bagaimana tata surya kita terbentuk, dan bahkan tentang sistem solar bagaimana lain mengembangkan. Tetapi satu pertanyaan kritis telah bedeviled para astronom untuk generasi: ada air dalam suasana Jupiter, dan jika demikian, berapa banyak?
Gordon L. Bjoraker, seorang astrofisikawan di NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland, dilaporkan dalam kertas baru dalam jurnal astronomi bahwa ia dan timnya telah membawa komunitas riset Jovian sepi lebih dekat untuk jawabannya.
Dengan melihat dari teleskop darat panjang gelombang yang sensitif terhadap radiasi termal yang bocor dari kedalaman Jupiter gigih badai, titik merah besar, mereka mendeteksi tanda tangan kimia air di atas awan terdalam planet. Tekanan air, para peneliti menyimpulkan, dikombinasikan dengan pengukuran mereka lain gas oksigen-bantalan, karbon monoksida, menyiratkan bahwa Jupiter memiliki 2 sampai 9 kali lebih banyak oksigen daripada matahari. Temuan ini mendukung teori dan model simulasi komputer yang diprediksi melimpah air (H2O) pada Jupiter membuat oksigen (O) terikat dengan molekul hidrogen (H2).
Wahyu sedang mengaduk mengingat bahwa tim percobaan dapat dengan mudah gagal. Titik merah besar penuh awan-awan padat, yang membuat sulit untuk energi elektromagnetik untuk melarikan diri dan mengajar para astronom apa-apa tentang kimia dalam.
"It ternyata mereka tidak begitu tebal bahwa mereka memblokir kemampuan kita untuk melihat secara mendalam, " kata Bjoraker. "Itu adalah kejutan yang menyenangkan. "
Teknologi spektroskopi baru dan keingintahuan tipis memberikan tim dorongan dalam peering dalam Jupiter, yang memiliki suasana ribuan mil mendalam, Bjoraker berkata, "kami berpikir, Yah, hanya melihat apa yang ada di luar sana. "
Data Bjoraker dan timnya yang dikumpulkan akan melengkapi informasi NASA Juno pesawat ruang angkasa adalah mengumpulkan seperti itu lingkaran planet dari Utara ke selatan sekali setiap hari 53.
Antara lain, Juno adalah mencari air dengan spektrometer inframerah sendiri dan dengan radiometer microwave yang dapat menyelidiki lebih dalam daripada siapa pun pernah--100 Bar, atau 100 kali tekanan atmosfer di permukaan bumi. (Ketinggian pada Jupiter diukur dalam Bar, yang mewakili tekanan atmosfer, sejak planet tidak memiliki permukaan, seperti bumi, dari mana untuk mengukur ketinggian.)
Jika Juno kembali temuan air serupa, sehingga dukungan Bjoraker di tanah berbasis teknik, itu bisa membuka jendela baru ke dalam pemecahan masalah air, kata Goddard Amy Simon, ahli atmosfer planet.
"Jika bekerja, maka mungkin kita dapat menerapkannya di tempat lain, seperti Saturnus, Uranus atau Neptunus, dimana kita tidak punya Juno, " katanya.
Juno adalah pesawat ruang angkasa terbaru yang bertugas dengan menemukan air, mungkin dalam bentuk gas, di planet gas raksasa ini.
Air adalah signifikan dan berlimpah molekul dalam sistem Suria kita. Ini melahirkan kehidupan di bumi dan sekarang melumasi banyak proses yang paling penting, termasuk cuaca. Itu adalah faktor penting dalam Jupiter turbulen cuaca, juga, dan dalam menentukan apakah planet memiliki inti yang terbuat dari batu dan es.
Jupiter dianggap merupakan planet pertama yang telah dibentuk oleh penyedotan unsur-unsur yang tersisa dari pembentukan matahari sebagai bintang kami menyatu dari nebula amorf menjadi bola api gas yang kita lihat hari ini. Sebuah teori yang diterima secara luas hingga beberapa dekade yang lalu adalah bahwa Jupiter identik dalam komposisi matahari; bola hidrogen dengan sedikit helium, semua gas ada inti.
Tetapi bukti Mount bahwa Jupiter memiliki inti, bumi mungkin 10 kali massa. Angkasa yang sebelumnya dikunjungi planet menemukan kimia bukti bahwa ini membentuk inti dari batu dan air es sebelum itu dicampur dengan gas nebula surya untuk membuat suasana. Cara Jupiter gravitasi menyentak pada Juno juga mendukung teori ini. Ada bahkan kilat dan guntur di planet ini, fenomena yang didorong oleh kelembaban.
"The bulan-bulan yang mengorbit Jupiter adalah sebagian besar air es, sehingga seluruh lingkungan memiliki banyak air, " kata Bjoraker. "Why tidak planet--yang gravitasi besar ini baik, mana segala sesuatu jatuh ke--menjadi air kaya, terlalu? "
Pertanyaannya air telah menjadi batu sandungan planet ilmuwan; hampir setiap kali terwujud bukti H2O, sesuatu terjadi untuk menunda aroma. Contoh favorit antara para ahli Jupiter adalah NASA Galileo pesawat ruang angkasa, yang menjatuhkan probe ke atmosfer tahun 1995 yang berakhir di daerah yang sangat kering. "It's seperti pengiriman probe ke bumi, mendarat di Gurun Mojave, dan menyimpulkan bahwa bumi adalah kering, " menunjukkan Bjoraker.
Dalam pencarian mereka untuk air, Bjoraker dan timnya digunakan radiasi data yang dikumpulkan dari puncak Maunakea di Hawaii pada 2017. Mereka bergantung pada teleskop inframerah paling sensitif di bumi pada W.M. Keck Observatory, dan juga pada instrumen baru yang dapat mendeteksi luas gas di NASA Infrared Telescope Facility.
Idenya adalah untuk menganalisis energi cahaya yang dipancarkan melalui Jupiter awan untuk mengidentifikasi ketinggian lapisan awan. Ini akan membantu para ilmuwan menentukan suhu dan kondisi lain yang mempengaruhi jenis gas yang dapat bertahan hidup di daerah tersebut.
Atmosfer planet besar ahli mengharapkan bahwa ada tiga lapisan awan di Jupiter: lapisan bawah yang terbuat dari es air dan air, yang tengah terbuat dari amonia dan belerang, dan lapisan atas terbuat dari amonia.
Untuk mengkonfirmasi hal ini melalui pengamatan tanah berbasis, Bjoraker's tim memandang dengan panjang gelombang di kisaran infra merah cahaya dimana kebanyakan gas tidak menyerap panas, memungkinkan tanda tangan kimia bocor. Secara khusus, mereka menganalisis pola penyerapan bentuk gas metana. Karena Jupiter terlalu hangat untuk metana untuk membekukan, kelimpahan harus tidak berubah dari satu tempat ke yang lain di planet ini.
"Jika kalian melihat bahwa kekuatan metana garis bervariasi dari dalam untuk di luar titik merah besar, ianya bukan karena ada metana lebih daripada ada, " kata Bjoraker, "itu karena ada lebih tebal, dalam awan yang yang menghalangi radiasi di titik merah besar. "
Tim Bjoraker menemukan bukti untuk lapisan awan tiga di Spot merah besar, mendukung model sebelumnya. Lapisan awan yang terdalam di 5 Bar, tim menyimpulkan, kanan dimana suhu mencapai titik beku air, kata Bjoraker, "so aku mengatakan bahwa kami sangat mungkin menemukan awan air. " lokasi awan air, ditambah jumlah karbon monoksida yang peneliti yang diidentifikasi pada Jupiter, menegaskan bahwa Jupiter kaya oksigen dan, dengan demikian, air.
Teknik Bjoraker sekarang perlu diuji pada bagian lain dari Jupiter untuk mendapatkan gambaran lengkap tentang kelimpahan air global, dan data kuadrat dengan Juno's temuan.
Kelimpahan air "Jupiter's akan memberitahu kita banyak tentang bagaimana planet raksasa terbentuk, tetapi hanya jika kita dapat mengetahui berapa banyak air ada di seluruh planet, " kata Steven M. Levin, seorang ilmuwan proyek Juno di NASA's Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California