För tjugofem år sedan, NASA skickade historiens första sond in i atmosfären på solsystemets största planet. Men informationen som returnerades av Galileo-sonden under dess nedstigning till Jupiter orsakade huvudet:Atmosfären den störtade in i var mycket tätare och varmare än forskarna förväntade sig. Nya data från NASA:s rymdfarkost Juno tyder på att dessa "hot spots" är mycket bredare och djupare än väntat. Fynden på Jupiters hot spots, tillsammans med en uppdatering om Jupiters polarcykloner, avslöjades den 11 december, under en virtuell mediagenomgång vid American Geophysical Unions höstkonferens.

"Jätteplaneter har djupa atmosfärer utan en fast eller flytande bas som jorden, sa Scott Bolton, chefsutredare för Juno vid Southwest Research Institute i San Antonio. "För att bättre förstå vad som händer djupt in i en av dessa världar, du måste titta under molnskiktet. Juno, som nyligen avslutade sitt 29:e närbildspass av Jupiter, gör just det. Rymdfarkostens observationer kastar ljus över gamla mysterier och ställer nya frågor – inte bara om Jupiter, men om alla gasjättens världar."

Det senaste långvariga mysteriet Juno har tacklat härstammar från 57 minuter, 36 sekunders data Galileo strålade tillbaka den 7 december, 1995. När sonden radiosände att dess omgivning var torr och blåsig, förvånade forskare tillskrev fyndet till det faktum att sonden på 75 pund (34 kilogram) hade sjunkit ner i atmosfären inom en av Jupiters relativt sällsynta hot spots - lokaliserade atmosfäriska "öknar" som korsar gasjättens norra ekvatorialregion. Men resultat från Junos mikrovågsinstrument indikerar att hela norra ekvatorialbältet - ett brett, brun, cyklonband som sveper runt planeten strax ovanför gasjättens ekvator - är i allmänhet ett mycket torrt område.

Innebörden är att hot spots kanske inte är isolerade "öknar, " men hellre, fönster in i ett stort område i Jupiters atmosfär som kan vara varmare och torrare än andra områden. Junos högupplösta data visar att dessa jovianska hot spots är associerade med avbrott i planetens molndäck, ger en inblick i Jupiters djupa atmosfär. De visar också hot spots, flankerad av moln och aktiva stormar, underblåser elektriska urladdningar på hög höjd som nyligen upptäckts av Juno och som kallas "grunda blixtar". Dessa utsläpp, som uppstår i de kalla övre delarna av Jupiters atmosfär när ammoniak blandas med vatten, är en del av detta pussel.

"Högt upp i atmosfären, där ytliga blixtar syns, vatten och ammoniak kombineras och blir osynliga för Junos mikrovågsinstrument. Det är här en speciell sorts hagelsten som vi kallar "mushballs" bildas, sa Tristan Guillot, en Juno medutredare vid Université Côte d'Azur i Nice, Frankrike. "Dessa mushballs blir tunga och faller djupt in i atmosfären, skapa en stor region som är utarmad på både ammoniak och vatten. När svampbollarna smält och avdunstat, ammoniaken och vattnet ändras tillbaka till ett gasformigt tillstånd och är synligt för Juno igen."

Väderrapport för Jupiter

Förra året rapporterade Juno-teamet om cyklonerna på sydpolen. Vid den tiden, Junos Jovian Infrared Auroral Mapper-instrument tog bilder av en ny cyklon som verkar försöka ansluta sig till de fem etablerade cyklonerna som kretsar kring den massiva centrala cyklonen vid sydpolen.

"Den sjätte cyklonen, gruppens baby, verkade förändra den geometriska konfigurationen vid polen - från en femkant till en sexhörning, sade Bolton. "Men, ack, försöket misslyckades; babycyklonen blev utsparkad, flyttade bort, och till slut försvann."

För närvarande, teamet har inte en överenskommen teori om hur dessa gigantiska polära virvlar bildas – eller varför vissa verkar stabila medan andra föds, växa, och dör sedan relativt snabbt. Arbetet fortsätter med atmosfäriska modeller, men för närvarande verkar ingen modell förklara allt. Hur nya stormar dyker upp, utveckla, och antingen accepteras eller förkastas är nyckeln till att förstå de cirkumpolära cyklonerna, som kan hjälpa till att förklara hur atmosfären på sådana jätteplaneter fungerar i allmänhet.