魏茨曼研究所根據朱諾號探測器的數據進行的一項研究提供了迄今為止對這顆巨行星最準確的測量。
*此內容是由專家創建的 魏茨曼科學研究所是自然科學和精確科學領域世界領先的跨學科基礎研究中心之一，位於以色列雷霍沃特市。
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期間 50多年來， 我們以為我們知道它的大小和形狀 宙斯， 星球 太陽系中最大的。現在，研究人員來自 魏茨曼科學研究所 他們利用新的數據和技術修改了這些知識。
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在發表於的一項新研究中 自然天文學魏茨曼科學家領導了一個國際團隊 意大利、美國、法國和瑞士提供迄今為止對木星大小和形狀最準確的測定。
魏茨曼研究所
“只要知道木星的距離並觀察它的自轉，就可以確定它的大小和形狀，”教授說。 尤海·卡斯皮來自魏茨曼地球與行星科學系。 “但是要進行真正精確的測量需要更複雜的方法。”
“據目前所知，木星的形狀是研究人員根據近五年前科學家進行的六次測量得出的。 NASA 的航行者號和先鋒號任務， “它將無線電射線從航天器發送到地球，”O 解釋道 伊萊·加蘭蒂博士領導卡斯皮小組研究的資深科學家。 “這些任務奠定了基礎，但現在我們有難得的機會來推動分析 多達 26 個新測量值 由…製成 美國宇航局的朱諾號宇宙飛船”。
朱諾號於 2011 年發射，自 2016 年起繞木星運行，一直向 NASA 發送原始數據流。當 NASA 將任務期限延長到 2021 年時，航天器可以繼續更密切地研究木星及其衛星， 朱諾號新的擴展軌道 他把它放在一個允許它運行的軌道上 從木星後面經過 從地球的角度來看，這是它之前的軌道從未做過的事情。
赫拉
“朱諾號穿過木星後面提供了實現新科學目標的機會。當航天器經過木星後面時， 無線電通訊信號 它被木星大氣層阻擋和偏轉。這允許 準確測量木星的大小”，奧說 斯科特·博爾頓博士， 朱諾號首席研究員 位於德克薩斯州聖安東尼奧的西南研究所。
魏茨曼的朱諾團隊利用了這個新機會。 “我們觀察了無線電信號在穿過木星大氣層時如何彎曲，使我們能夠將這些信息轉化為木星溫度和密度的詳細地圖，從而創建 更清晰的圖片 迄今為止這顆巨行星的大小和形狀，”他說 瑪麗亞·斯米爾諾娃博士生在 里海群他開發了一種特殊的技術來處理新的朱諾數據。
新的發現表明 木星比之前估計的略小： 有一些 赤道寬度減少 8 公里，兩極平坦 24 公里。換句話說就是 更扁平 與之前的評估相比。 “教科書應該更新” 卡斯皮說。 “當然，木星的大小並沒有改變，但我們測量它的方式卻改變了。”
“這幾公里很重要，”加蘭蒂解釋道。 “通過輕微的半徑修改，我們的木星內部模型更加適合兩者 重力數據 如 大氣測量”。
Kapsi 小組的另一位博士生 Maayan Ziv 證實了這一推論。 “我們處於有利地位，可以使用我們最先進的木星內部密度結構模型，並表明精緻的形狀有助於 縮短距離 在模型和測量之間，”Ziv 說。
這項研究對於理解氣體行星的總體結構也具有更廣泛的意義，例如 木星作為標準參考 用於研究太陽系內外的氣態巨行星。
卡斯皮還指出，之前的測量沒有考慮到她 來自木星的強風。通過將這些極端風納入計算中，魏茨曼的團隊澄清了之前測量結果的長期差異。 “很難看到木星雲層下面發生了什麼，但無線電數據讓我們一睹其風采。 深度視角 來自木星的緯向風和強颶風，”卡斯皮解釋道。
風的工作與 Kaspi 和 Kaspi 團隊的校友 Nimrod Gavriel 博士最近的一項關於無限的研究有關 木星的極地氣旋。 這項研究發表於 美國國家科學院院刊 使用朱諾號對這些氣旋運動的測量來預測它們向內陸延伸的深度。總的來說，更好地了解木星的風可以讓科學家們澄清 地球大氣層與其深層內部之間的關係。 他們的預測最近被朱諾太空探測器的微波測量所證實。
“這項研究幫助我們了解行星是如何形成和演化的，”卡斯皮說。 “宙斯很可能是 太陽系中第一顆形成的行星通過研究內部發生的事情，我們更接近於理解 太陽系和行星是如何形成的 就像我們的一樣。 ”
展望未來，這些研究中開發的技術將有助於團隊分析來自 歐洲航天局的JUICE無人航天器， 於 2023 年發射。該任務收到 魏茨曼設計的儀器 這將使我們能夠更深入地了解地球的大氣層。
根據最新的測量結果， 木星的赤道半徑比極地半徑大約大7%。 相比之下，它的赤道半徑 蒂拉 超過其極半徑相同 僅0.33%。這意味著 木星比地球平坦約20倍， 由於其綜合作用 快速旋轉 這顆氣態巨行星的複雜內部結構和大氣風。
這項研究還涉及意大利博洛尼亞大學的 Matteo Fonsetti、Andrea Caruso、Paolo Tortora 和 Marco Zannoni。美國加州理工學院噴氣推進實驗室的 Dustin R. Buccino、Steven M. Levin、Marzia Parisi 和 Ryan S. Park。美國亞利桑那大學的威廉·B·哈伯德 (William B. Hubbard)。美國加州大學伯克利分校的布克哈德·米利策 (Burkhard Militzer)。法國蔚藍海岸天文台的特里斯坦·吉洛特。瑞士蘇黎世大學的拉維特·赫勒德 (Ravit Helled)。美國佐治亞理工學院的 Paul Steffes 和美國波士頓大學的 Paul Withers。
Yohai Kaspi 教授的研究得到了 Helen Kimmel 行星科學中心、Knell Family 人工智能研究所和 Brenden-Mann 女性創新影響力基金的支持。朱諾號任務由美國宇航局噴氣推進實驗室管理，該實驗室是加利福尼亞州帕薩迪納加州理工學院的一個部門，隸屬於該機構位於華盛頓的科學任務理事會。
