NASA:s Juno-uppdrag, ledd av Southwest Research Institutes Dr. Scott Bolton, skriver om vad forskare trodde att de visste om Jupiter specifikt, och gasjättar i allmänhet, enligt ett par Vetenskap tidningar som släpptes idag. Rymdfarkosten Juno har varit i omloppsbana runt Jupiter sedan juli 2016, passerar inom 3, 000 miles av ekvatoriska molntopparna.

"Det vi har lärt oss hittills är omvälvande. Eller ska jag säga, Jupiter-skakande, sa Bolton, Junos huvudutredare. "Upptäckten om dess kärna, sammansättning, magnetosfären, och stolpar är lika fantastiska som fotografierna som uppdraget genererar."

Den soldrivna rymdfarkostens åtta vetenskapliga instrument är designade för att studera Jupiters inre struktur, atmosfär, och magnetosfären. Två instrument utvecklade och ledda av SwRI arbetar tillsammans för att studera Jupiters norrsken, den största ljusshowen i solsystemet. Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) är en uppsättning sensorer som detekterar elektroner och joner som är associerade med Jupiters norrsken. Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVS) undersöker norrskenen i UV-ljus för att studera Jupiters övre atmosfär och partiklarna som kolliderar med den. Forskare förväntas hitta likheter med jordens norrsken, men jovianska norrskensprocesser visar sig vara förbryllande.

"Även om många av observationerna har markbundna analoger, det verkar som om olika processer är igång och skapar norrsken, " sa SwRI:s Dr. Phil Valek, JADE instrumentkabel. "Med JADE har vi observerat plasma som växer upp från den övre atmosfären för att hjälpa till att befolka Jupiters magnetosfär. de energirika partiklarna som är förknippade med jovianska norrsken skiljer sig mycket från de som driver de mest intensiva norrskensutsläppen på jorden."

Också överraskande, Jupiters signaturband försvinner nära dess poler. JunoCam-bilder visar en kaotisk scen med virvlande stormar upp till storleken på Mars som tornar upp sig över en blåaktig bakgrund. Sedan de första observationerna av dessa bälten och zoner för många decennier sedan, forskare har undrat hur långt under gasjättens virvlande fasad dessa egenskaper kvarstår. Junos mikrovågsinstrument avslöjar att aktuella väderfenomen sträcker sig djupt under molntopparna, till tryck på 100 bar, 100 gånger jordens lufttryck vid havsnivå.

"Dock, det finns en nord-sydlig asymmetri. Djupet på banden är ojämnt fördelade, " sa Bolton. "Vi har observerat en smal ammoniakrik plym vid ekvatorn. Det liknar en djupare, bredare version av luftströmmarna som stiger från jordens ekvator och genererar passadvindarna."

Juno kartlägger Jupiters gravitations- och magnetfält för att bättre förstå planetens inre struktur och mäta kärnans massa. Forskare tror att en dynamo - en roterande, konvektion, elektriskt ledande vätska i en planets yttre kärna - är mekanismen för att generera de planetariska magnetfälten.

"Junos gravitationsfältsmätningar skiljer sig markant från vad vi förväntade oss, vilket har konsekvenser för fördelningen av tunga element i det inre, inklusive existensen och massan av Jupiters kärna, ", sa Bolton. Storleken på det observerade magnetfältet var 7,766 Gauss, betydligt starkare än väntat. Men den verkliga överraskningen var den dramatiska rumsliga variationen på området, vilket var betydligt högre än väntat på vissa platser, och markant lägre hos andra. "Vi karakteriserade fältet för att uppskatta dynamoregionens djup, vilket tyder på att det kan förekomma i ett molekylärt väteskikt ovanför den tryckinducerade övergången till det metalliska tillståndet."

Dessa preliminära vetenskapliga resultat publicerades i två artiklar i en specialupplaga av Vetenskap . Bolton är huvudförfattare till "Jupiters inre och djupa atmosfär:Den första pol-till-pol passerar med Juno-rymdfarkosten." SwRI:s Dr. Frederic Allegrini, Dr Randy Gladstone, och Valek är medförfattare till "Jupiters magnetosfär och norrsken observerade av Juno-rymdfarkosten under dess första polära banor"; huvudförfattare är Dr. John Connerney från Space Research Corporation.

Juno är det andra uppdraget som utvecklats under NASA:s New Frontiers Program. Det första var det SwRI-ledda New Horizons-uppdraget, som gav den första historiska titten på Pluto-systemet i juli 2015 och är nu på väg mot ett nytt mål i Kuiperbältet. NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, hanterar Juno-uppdraget för huvudutredaren, SwRI:s Bolton. Lockheed Martin från Denver byggde rymdfarkosten. Den italienska rymdorganisationen bidrog med ett infrarött spektrometerinstrument och en del av det radiovetenskapliga experimentet.