Иерусалим, 2 февраля 2026 г. (TPS-IL) — Более 50 лет ученые считали, что знают размер и форму Юпитера, крупнейшей планеты Солнечной системы. Теперь исследователи из Института Вейцмана пересмотрели это понимание, используя новые данные и передовые технологии. Результаты имеют более широкое значение для планетологии — газовые гиганты, такие как Юпитер, используются в качестве ориентиров для понимания аналогичных планет как в нашей Солнечной системе, так и у других звезд.
Результаты, опубликованные в рецензируемом журнале Nature Astronomy, представляют собой наиболее точные измерения размеров и формы Юпитера на сегодняшний день.
«Просто зная расстояние до Юпитера и наблюдая за его вращением, можно определить его размер и форму», — сказал профессор Йохай Каспи с факультета наук о Земле и планетах Института Вейцмана. «Но для действительно точных измерений требуются более сложные методы».
До сих пор форма Юпитера определялась по шести измерениям, сделанным почти пять десятилетий назад миссиями НАСА «Вояджер» и «Пионер», которые отправляли радиолучи с космических аппаратов на Землю. «Эти миссии заложили основу, но теперь у нас появилась редкая возможность возглавить анализ 26 новых измерений, сделанных космическим аппаратом НАСА «Юнона», — пояснил доктор Эли Галанти, старший научный сотрудник, руководивший исследованием в команде Каспи».
Запущенная в 2011 году и находящаяся на орбите Юпитера с 2016 года, «Юнона» непрерывно передавала потоки необработанных данных обратно в НАСА. Когда миссия была продлена в 2021 году, орбита космического аппарата была изменена, что позволило ему проходить за Юпитером с точки зрения Земли — маневр, который его более ранняя орбита никогда не позволяла.
«Прохождение «Юноны» за Юпитером открывает возможности для новых научных целей. Когда космический аппарат проходит за планетой, его сигнал радиосвязи блокируется и преломляется атмосферой Юпитера. Это позволяет точно измерить размер Юпитера», — говорит главный исследователь «Юноны» доктор Скотт Дж. Болтон из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио, Техас.
Команда Института Вейцмана воспользовалась этой возможностью.
«Мы отслеживали, как радиосигналы преломляются при прохождении через атмосферу Юпитера, что позволило нам преобразовать эту информацию в подробные карты температуры и плотности Юпитера, создав наиболее четкое изображение размера и формы гигантской планеты на сегодняшний день», — говорит Мария Смирнова, аспирантка группы Каспи, разработавшая специальную методику обработки новых данных «Юноны».
Новые измерения показывают, что Юпитер немного меньше, чем предполагалось ранее — примерно на 8 километров меньше в экваторе и на 24 километра более плоский у полюсов. Его экваториальный радиус теперь оценивается примерно на 7 процентов больше полярного радиуса, что делает его примерно в 20 раз более плоским, чем Земля, экваториальный радиус которой превышает полярный всего на 0,33 процента. «Учебники придется обновлять», — отмечает Каспи. «Размер Юпитера, конечно, не изменился, но изменился способ его измерения».
«Эти несколько километров имеют значение», — добавил Галанти. «Даже небольшое смещение радиуса позволяет нашим моделям внутреннего строения Юпитера лучше соответствовать как гравитационным данным, так и атмосферным измерениям».
Мааян Зив, еще одна аспирантка группы Каспи, заявила, что обновленная форма помогает уточнить модели внутренней плотности планеты. «Мы оказались в уникальном положении, чтобы использовать наши передовые модели внутренней плотности Юпитера, чтобы показать, что уточненная форма помогает преодолеть разрыв между моделями и измерениями».
Исследование также учитывает мощные ветры Юпитера, которые были упущены в предыдущих расчетах. «Трудно увидеть, что происходит под облаками Юпитера, но радиоданные дают нам представление о глубине зональных ветров Юпитера и мощных ураганов», — пояснил Каспи. Эта работа основана на недавнем исследовании Каспи и доктора Нимирода Гавриэля, выпускника его группы, о гигантских полярных циклонах планеты, показывающем, насколько глубоко они простираются во внутренние слои.
«Уточняя размер и внутренние модели Юпитера, мы улучшаем наше понимание того, как формируются и развиваются газовые гиганты — выводы, применимые к планетам далеко за пределами нашей Солнечной системы», — сказал Каспи.
Юпитер также дает представление о ранней Солнечной системе. Вероятно, первая сформировавшаяся планета, ее внутреннее строение и атмосферная динамика раскрывают условия, которые повлияли на развитие Земли и других планет. «Изучая то, что происходит внутри нее, мы приближаемся к пониманию того, как возникла Солнечная система и планеты, подобные нашей», — пояснил Каспи.
Методы, разработанные в этом исследовании, также создают прецедент для будущих миссий. Те же методы будут применены к данным космического аппарата JUICE Европейского космического агентства, запущенного в 2023 году, который несет прибор, разработанный Институтом Вейцмана, для детального изучения атмосфер газовых гигантов.
Связанные темы
