Een team van wetenschappers van de Universiteit van Chicago heeft een ongekend model gepresenteerd om de atmosfeer van Jupiter te begrijpen. De studie biedt inzicht in de samenstelling van de gasreus en schat dat Jupiter ongeveer anderhalf keer meer zuurstof bevat dan de Zon. Dit helpt wetenschappers beter te begrijpen hoe alle planeten in ons zonnestelsel zijn gevormd.
“Dit is een langlopende discussie binnen de planeetwetenschappen”, zegt Jeehyun Yang, postdoctoraal onderzoeker en hoofdauteur van de studie. Hij benadrukt dat “de nieuwste generatie computer modellen onze kennis van andere planeten kan transformeren”. Met deze resultaten hopen astronomen de oorsprongsprocessen van Jupiter en andere lichamen binnen ons zonnestelsel beter te interpreteren.
“Alle elementen waaruit de planeten, en wijzelf, zijn samengesteld, komen uit dezelfde materie als die van de Zon. Maar er zijn verschillen in de hoeveelheden van deze materialen, en deze aanwijzingen helpen ons de vorming van de planeten te reconstrueren”, voegen de auteurs toe. Ze benadrukken dat chemie belangrijk is, maar dat het gedrag van waterdruppels en wolken niet is meegenomen in hun onderzoek.
“Metingen vanuit de ruimte geven ons inzicht in de componenten van de bovenste atmosfeer: ammoniak, methaan, waterstofsulfide, water en koolmonoxide, onder anderen. Wetenschappers hebben deze gegevens gecombineerd met kennis over chemische reacties om modellen van de diepe atmosfeer van Jupiter op te bouwen”, wordt opgemerkt.
De Universiteit van Chicago voegt hieraan toe: “We kennen de stormachtige luchten van Jupiter al minstens 360 jaar: het was toen dat astronomen, met de eerste telescopen, een ongebruikelijke en grote permanente vlek op het oppervlak van Jupiter documenteerden”.
“De Grote Rode Vlek is een enorme storm, tweemaal zo groot als de Aarde, die al eeuwenlang woedt. Het is slechts een van de vele stormen op de planeet, aangezien de sterke winden en dichte wolken ervoor zorgen dat het hele oppervlak van Jupiter bedekt is met een caleidoscoop van stormen”, aldus het verslag.
Een opmerkelijke ontdekking uit het model van het Amerikaanse team is dat de verticale circulatie van de Jupiteratmosfeer tussen de 35 en 40 keer langzamer is dan eerder geschat. Yang legt uit: “Ons model suggereert dat diffusie veel langzamer moet zijn dan eerder aangenomen. Een molecuul kan weken duren om door een laag van de atmosfeer te bewegen, in plaats van enkele uren”.
Deze traagheid in de circulatie betekent dat de chemische en fysische processen binnen Jupiter complexer zijn dan eerder gedacht. Dit voegt nieuwe lagen van moeilijkheid toe bij het begrijpen van het gedrag van reuzenplaneten.
Volgens de auteurs had deze vooruitgang niet mogelijk geweest zonder de ontwikkeling van nieuwe computertools en samenwerking tussen instellingen zoals de Universiteit van Chicago en het Jet Propulsion Laboratory. De studie werd ondersteund door NASA en het California Institute of Technology (Caltech).
Desondanks bevestigt Yang dat er nog veel onbekenden zijn. “Dit toont aan hoeveel we nog te leren hebben over de planeten, zelfs binnen ons eigen zonnestelsel”, zegt de wetenschapper. Voor experts biedt de studie niet alleen duidelijkheid over Jupiter, maar ook een raamwerk om de vorming van andere planeten, zowel binnen als buiten ons zonnestelsel, te onderzoeken.
