Záhada vody na Jupiteri
Marcel Škreka - 2020-05-01

Na tomto obrázku rovníkovej oblasti Jupitera sú prítomné husté biele oblaky. Na mikrovlnných frekvenciách sú tieto oblaky priehľadné, čo umožňuje mikrovlnnému rádiometru merať obsah vody hlboko v atmosfére Jupitera. Obrázok bol zhotovený 16. decembra 2017. Kredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

Sonda Juno poskytla svoje prvé vedecké výsledky o množstve vody v atmosfére Jupitera. Podľa nich je podiel vody v oblasti rovníka planéty 0,25%, čo je oproti Slnku trojnásobné množstvo. Toto sú taktiež prvé merania pomerného zastúpenia molekúl vody v atmosfére plynného obra od misie Galileo z roku1995, z ktorej meraní vyplýva, že v porovnaní so Slnkom je Jupiter extrémne suchý (porovnanie sa nezakladá na množstve kvapalnej vody, ale na prítomnosti jej zložiek, t.j. vodíka a kyslíka).




Presný odhad celkového množstva vody v atmosfére Jupitera bol na zozname prianí vedcov dlhé dekády. Tieto údaje sú dôležitým chýbajúcim kúskom skladačky poznatkov o formovaní slnečnej sústavy. Jupiter sa spomedzi planét sformoval pravdepodobne ako prvý a obsahuje väčšinu zvyšného plynu a prachu, ktorá sa nestala súčasťou Slnka.




Hlavná teória hovoriaca o jeho formovaní sa zakladá na množstve vody obsiahnutej v planéte. Má taktiež významný vplyv na meteorológiu (prúdenie vetrov) a vnútornú štruktúru. Kým prítomnosť bleskov – úkazov súvisiacich s vlhkosťou – zaznamenaných na Jupiteri inými sondami by potvrdzovala väčšie zastúpenie vody, presný odhad jej množstva hlboko v atmosfére ostával v nedohľadne.




Pred tým ako v decembri 1995 prestala sonda Galileo po vstupe do atmosféry planéty po 57 minútach vysielať, zhotovovala spektrometrické merania do hĺbky 120 km pri tlaku 22 atmosfér. Merania ukazujúce 10 násobne menší podiel vody ako sa očakávalo, astronómov prekvapili.




Ešte väčším prekvapením bolo, že podiel vody zo zvyšujúcou hĺbkou v atmosfére narastal, a to ďaleko za hranicu kde teórie predpokladali, že látky v atmosfére budú dokonale premiešané a ich podiel bude konštantný. Porovnaním s infračervenou mapou získanou v rovnakom čase pozemskými ďalekohľadmi výsledky naznačovali, že sonda Galileo mala smolu a zostupovala neobvykle teplou a suchou oblasťou atmosféry.




Na základe skúseností zo sondou Galileo vedci očakávali prítomnosť vody vo veľkej časti planéty. Nový typ prístroja na sonde Juno – mikrovlnný rádiometer – meria použitím šiestich antén teplotu atmosféry súčasne v rôznych hĺbkach. Prístroj využíva poznatok, že voda absorbuje určité vlnové dĺžky mikrovlnného žiarenia, ktorý sa využíva aj v mikrovlnných rúrach pri ohrievaní jedla. Merania teploty slúžia k určeniu množstva vody a amoniaku hlboko v atmosfére.



K vyhodnoteniu výsledkov použil vedecký tím pri Juno údaje namerané počas prvých ôsmich obletov Jupitera. Tím sa sústredil najprv na oblasť rovníka, lebo atmosféra sa tu zdá byť najlepšie premiešaná dokonca aj vo väčších hĺbkach ako v iných oblastiach. Rádiometer sondy Juno bol schopný robiť merania v hlbších častiach atmosféry ako sonda Galileo – v 150 km, kde tlak dosahoval 33 atmosfér.




Nameraný podiel vody bol väčší ako zistila sonda Galileo. Pretože oblasť rovníka je na Jupiteri jedinečná, bude potrebné tieto výsledky porovnať s jej obsahom v iných oblastiach.




Meniaca sa dráha sondy Juno postupne umožňuje skúmať stále severnejšie oblasti planéty. Vedci sú zvedaví ako sa bude zastúpenie vody meniť so zvyšujúcou sa joviálnou šírkou a v polárnom regióne Jupitera bohatom na cyklóny.