Күн жүйесіндегі ең ірі планета, өзінің алып көлемімен әрдайым қиялды таңғалдырған Юпитер, соңғы 40 жыл бойы астрономдар ойлағандай аса үлкен де, мінсіз дөңгелек те емес болып шықты. NASA-ның орбиталық зонды арқылы жүргізілген жаңа жоғары дәлдіктегі өлшеулер Юпитердің көлемі сәл кішірейгенін және бұрынғыдан да жалпақтау болғанын көрсетті.

Юпитердің жылдам айналуы мен пішіні

Юпитер — біздің жүйеміздегі ең үлкен ғана емес, тәуліктік айналу жылдамдығы бойынша да ең жылдам планета: экваторда бір тәулік небәрі 9 сағат 50 минутқа, ал орта ендіктерде 9 сағат 55 минутқа созылады. Осындай жылдам айналуына байланысты Юпитердің экваторлық радиусы полярлық радиустан айтарлықтай үлкен, бұл планетаға жалпақ сфероид пішінін береді — ол полюстерде қысылып, экваторда шығыңқы болып келеді.

Бұрынғы құралдар газ алыбының нақты пішінін дәл анықтауға мүмкіндік бермегендіктен, ғалымдар оның көлемі туралы тек шамамен ғана түсінікке ие болды.

Өлшемдерді анықтаудағы қиындықтар

Юпитердің өлшемін анықтаудағы басты қиындық — оның қатты бетінің болмауы. Планета негізінен газдан тұрады, сондықтан астрономдар оның шекарасын газ қысымы деңгейі бойынша өлшеуге келіскен. Шартты есептеу нүктесі ретінде қысымы бір бар болатын радиус алынады — бұл жерде атмосфералық қысым Жердегідей бір атмосфераға тең.

Алдыңғы зерттеулер және олардың шектеулері

Жақындағанға дейін Юпитердің пішіні туралы ең дәл деректер NASA-ның «Вояджер» және «Пионер» миссиялары кезінде алынған. Зондтар алты радиозатмен жүргізіп, радиосигналдарды планетаның атмосферасы арқылы Жерге жіберген. Газ қабығы арқылы өткеннен кейін толқындардың қасиеттеріндегі өзгерістерді талдай отырып, ғалымдар әртүрлі биіктіктегі қысымды есептеген. Алайда мұндай өлшеулердің қателігі төрт километрге дейін жеткен, ал әртүрлі ендіктердегі күшті желдердің әсері ескерілмеген.

«Юнона» миссиясынан жаңа деректер

2016 жылы Юпитер орбитасына NASA-ның жаңа зерттеу аппараты «Юнона» шықты, ол әлдеқайда сезімтал құралдармен жабдықталған. Израильдегі Вейцман институтынан Эли Галантаның жетекшілігімен халықаралық астрономдар тобы 13 радиозатмен сеансын өткізіп, жаңа өлшеулерді планетадағы белгілі жел жылдамдықтарымен салыстырды. Бұл газ алыбының бүгінгі күнге дейінгі ең дәл өлшемдерін алуға мүмкіндік берді.

Нәтижесінде Юпитердің диаметрі орта есеппен сегіз километрге қысқарды. Әсіресе полярлық аймақтар «қысыла» түсті, ал экваторлық радиус небәрі төрт километрге азайды, бұл планетаны бұрынғыдан да жалпақ етті. Алғаш рет есептеулерге зональды жел жылдамдықтары туралы деректер енгізіліп, планетаның пішінін анықтау дәлдігі артты.

Юпитердің қазіргі өлшемдері

Жаңа деректерге сәйкес, бір бар қысым деңгейінде Юпитердің экваторлық диаметрі шамамен 142 984 километр, ал полярлық диаметрі — 133 708 километрге жуық. 9 276 километр (шамамен 7%) айырмашылық планетаның қаншалықты жалпақ екенін айқын көрсетеді: жылдам айналу затты экваторға қарай «ығыстырады», ал қатты беттің болмауы қабықтардың Жер тобы планеталарымен салыстырғанда әлдеқайда қатты деформациялануына әкеледі.

Жаңа өлшеулердің ғылыми маңызы

Алынған деректер — Юпитердің терең қойнауындағы құпияларды ашудың кілті. Олар маңызды гипотезаны растады: атмосфераның жоғарғы қабаттарында байқалатын желдердің бағыты мен ерекшеліктері тереңдікке қарай іс жүзінде өзгермейді — кем дегенде радиотолқындар «өтіп» кете алатын деңгейлерге дейін.

Енді ғалымдар Юпитердің нақты диаметрін білгендіктен, атмосфералық бақылауларды нақты қысым деңгейлерімен салыстыру оңайырақ. Бұл атмосферадағы қысымның таралуының дәлірек «картасын» жасап, планетадағы бұлттар мен желдердің қозғалысын жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, Юпитердің пішіні туралы жаңа деректер оның атмосферасында бұрын ойлағаннан көбірек ауыр элементтер бар екенін және атмосфераның өзі күткеннен суығырақ екенін растады. Бұл жаңалық «Вояджер» зондтары алған нәтижелер мен теориялық температура модельдерінің арасындағы айырмашылықтарды түсіндіруге көмектеседі.

Зерттеу нәтижелерінің таныстырылымы

Зерттеу нәтижелері 2025 жылдың 7-12 қыркүйегі аралығында Хельсинкиде өткен Europlanet Science Congress конференциясында таныстырылды.