Nya observationer om de extrema förhållandena för Jupiters väder och magnetfält av astronomer vid University of Leicester har bidragit till avslöjandena och insikterna som kommer från de första nära passningarna av Jupiter av NASA:s Juno-uppdrag, tillkännages idag (25 maj).

Astronomerna från universitetets institution för fysik och astronomi, ledd av den brittiska vetenskapsledaren för Juno-uppdraget, har lett tre uppsatser och bidragit till fyra uppsatser i Geofysiska forskningsbrev , en tidskrift från American Geophysical Union, som stöder de första djupgående vetenskapliga resultaten från Juno publicerade i tidskriften Vetenskap .

Juno gjorde sin första vetenskapliga närbild, känd som en "perijove", den 27 augusti förra året. Varar några timmar, rymdfarkosten flyger från nordpolen till sydpolen, dopp inom 4000 km från ekvatorialmolnen och under Jupiters mest intensiva och skadliga strålningsbälten.

Juno-teamet organiserade en kampanj med astronomer som använde jord- och rymdbaserade teleskop runt om i världen för att samarbeta med Juno-forskarteamet. Dessa samarbeten ger Juno vetenskapsteam en "prognos" av gasjättens intensiva vädersystem och kraftfulla norrsken att jämföra med Juno nära observationer.

Resultaten från Juno har visat att Jupiter är en ännu mer extrem och överraskande miljö än vad forskarna förutspått.

En modell av hur Jupiters polära norrsken (norrsken) fungerar i detalj av professor Stan Cowley, Professor i Solar Planetary Physics vid University of Leicester och Storbritanniens vetenskapsledare för Juno, med kollegor vid University of Leicester. Den här modellen, baserat på rymdfarkoster och observationer av Galileo omloppsbana, beskriver de elektriska strömmar som kopplar den polära övre atmosfären till planetfältet och plasma på stora avstånd, och erbjuder en jämförelse av Junos tidiga data med en förutsägelse av vad Juno skulle observera på sin första "perijove".

Professor Cowley, som är medförfattare på Vetenskap papper, sa:"Vårt nya papper i Juno specialnummer av Geofysiska forskningsbrev gör detaljerade förutsägelser om vad som bör ses, och när, på Junos första perijove-pass, och vi planerar att fortsätta detta arbete även för efterföljande pass. Vår förutsägelse publiceras tillsammans med tidiga Juno-data. Vi ser fram emot framtida släpp av den fullt kalibrerade Juno-datan som gör att dessa förutsägelser kan testas i detalj."

Dr Jonathan Nichols, Läsare i Planetary Auroras vid University of Leicester, var också involverad i att övervaka Jupiters polära norrsken under Junos närmande till Jupiter. Han ledde observationer av solvindens inverkan på norrskenet med hjälp av rymdteleskopet Hubble, för första gången bekräftar solvindens inverkan på norrsken på Jupiter - och fångar de mest kraftfulla norrsken som observerats av Hubble hittills.

Dr Nichols sa:"Jupiter höll ett norrskensfyrverkeri för att fira Junos ankomst. Vi har kunnat visa att intensiva pulser av norrsken utlöstes under intervaller när solvinden stötte mot den gigantiska magnetosfären. Detta säger oss att även Jupiters mäktiga magnetosfär är , som jordens och Saturnus, inte immun mot solens nycker och solvinden."

Dr Leigh Fletcher, Royal Society Research Fellow vid University of Leicester, har lett jordbaserade observationer av Jupiters atmosfäriska vädersystem som tar formen av mörka och ljusa färgband sett från jorden. Närmare inspektion med Very Large Telescope i Chile, Subaru-teleskopet på Hawaii, och NASA:s Infrared Telescope Facility (IRTF) avslöjar att denna banding ständigt förändras under långa tidsperioder. Juno börjar avslöja de djupa processerna som driver dessa förändringar underifrån molnen.

Dr Fletcher sa:"Junos data visar att Jupiter uppvisar banding hela vägen ner till ~350 km, mycket djupare än vad vi i allmänhet har tänkt på som Jupiters "väderlager" i de övre tiotals kilometerna. Djupt ljud ner genom molnen för första gången har avslöjat ett enormt cirkulationsmönster med en kolonn av stigande ekvatorialgas, antyder att dessa molntoppsfärger verkligen bara är toppen av isberget. Detta är mycket djupare än vi kan se med jord- eller rymdbaserade teleskop.

"Närvaron av rymdfarkosten Juno i omloppsbana runt Jupiter ger oss en aldrig tidigare skådad möjlighet att kombinera fjärrobservationer med in situ-studier av den jovianska miljön, en chans som inte kommer igen på minst ett decennium. Redan, Junos upptäckter tvingar oss att omvärdera några mångåriga idéer om hur detta gigantiska planetsystem fungerar."

Juno lanserades den 5 augusti 2011, från Cape Canaveral Air Force Station, Florida, och anlände i omloppsbana runt Jupiter den 4 juli 2016. I sitt nuvarande utforskningsuppdrag, Juno svävar lågt över planetens molntoppar, så nära som cirka 2, 100 miles (3, 400 kilometer). Under dessa förbiflygningar, Juno sonderar under Jupiters mörka molntäcke och studerar dess norrsken för att lära sig mer om planetens ursprung, strukturera, atmosfär och magnetosfär.

University of Leicester är hem för den brittiska vetenskapsledaren för Juno-uppdraget, NASA:s program för att studera vårt solsystems största planet, Jupiter. Planetforskare och astronomer från institutionen för fysik och astronomi studerar gasjättens magnetosfär, dynamisk atmosfär och dess vackra polarnorr.