Юпитер немного меньше, чем ожидалось

Как измерить размер планеты? Можно было бы себе представить, что этого будет достаточно, чтобы точно измерить его видимый диаметр с помощью телескопа. Пока мы знаем ее увеличение и расстояние от планеты, относительно простой геометрический расчет должен позволить определить ее реальный размер. Однако на практике этот метод оказывается весьма неточным. Особенно для газового гиганта, у которого нет поверхности и чьи края нечетко выражены (планета становится все более разбавленной и не имеет точных границ). Поэтому на практике астрофизики, когда могут, используют более хитрые методы, требующие… космического зонда.

«Идея состоит в том, чтобы изучить радиоизлучение, которое оно излучает в сторону Земли для связи»объясняет Тристан Гийо, директор по исследованиям Обсерватории Лазурного Берега. “Когда зонд проходит за планетой, это излучение сначала отклоняется атмосферой. А когда толщина газа слишком велика, оно в конечном итоге блокируется”. Это позволяет воссоздать “профиль” плотность и атмосферное давление. Тогда радиус планеты зависит от установленного нами предела давления. Условно оно установлено на уровне 1 бар (т.е. давление на уровне моря на Земле).

Пропустить рекламу

Однако до недавнего времени у ученых было только шесть точек измерения, связанных с измерениями, сделанными зондами «Пионер» и «Вояджер» более 40 лет назад. В последние годы, зонд «Юнона», вышедший на орбиту в 2016 году.позволило увеличить в пять раз количество доступных радиозатмений, добавив 26 новых точек измерения. «Они находятся у нас на самых разных широтах, что позволяет нам иметь гораздо более точное представление о форме Юпитера»продолжает Тристан Гийо, принимавший участие в этой новой работе, опубликовано в понедельник в журнале Природа Астрономия .

Тонкая разница

В конце концов Юпитер оказывается немного меньше и более приплюснутым, чем ожидалось. У нее есть “фундамент” Диаметр 8 км, радиус на 1 баре 71 488 км на экваторе, а высота потеряла 24 км (сейчас полярный радиус оценивается в 66 842 км). Прежде всего, значительно возросла точность измерений: погрешность составляет всего 400 м. «Нам придется обновить школьные учебники»— сказал Йохай Каспи, астрофизик из отдела наук о Земле и планетах Института Вейцмана к югу от Тель-Авива, который руководил этой работой. «Фактический размер Юпитера, конечно, не изменился, но изменилось то, как мы его измеряем».

Если разница остается незначительной, это немаловажно для планетологов. «Когда мы налагаем все ограничения на гравитационное поле планеты, в результате наших моделей получается планета, оболочка которой должна содержать очень мало элементов тяжелее водорода и гелия».объясняет Тристан Гийо. “Но это не то, что мы наблюдаем. Поэтому мы ищем решения. Возможно, недра немного теплее, чем мы думаем. Тот факт, что Юпитер немного плотнее, чем предполагалось ранее, не совсем решает проблему, но позволяет нам помещать в наши модели немного больше тяжелых элементов, что идет в правильном направлении”.

Эти новые измерения Юпитера также дают надежду на лучшее понимание в будущем профилей таких планет, как Уран и Нептун, когда туда смогут отправляться миссии. «Юпитер и Сатурн — две планеты, оболочка которых на экваторе вращается немного быстрее, чем на полюсах, что объясняет их слегка приплюснутую форму»вспоминает французский астрофизик. «Но это не относится к Урану и Нептуну, где экватор вращается медленнее, по причинам, которые сегодня трудно понять».