Selama berabad-abad, para ahli astronomi telah memerhatikan permukaan Musytari berpusing dan terpesona dan terkejut dengan penampilannya. Misteri itu semakin mendalam apabila, pada tahun 1995, Galileo kapal angkasa mencapai Musytari dan mula mempelajari suasananya secara mendalam. Sejak masa itu, para ahli astronomi bingung dengan tali berwarna dan bertanya-tanya apakah itu hanyalah fenomena permukaan, atau sesuatu yang lebih mendalam.
Terima kasih kepada Juno kapal angkasa, yang telah mengorbit Musytari sejak Julai 2016, para saintis kini lebih dekat untuk menjawab soalan itu. Minggu lalu, tiga kajian baru diterbitkan berdasarkan Juno data yang mengemukakan penemuan baru mengenai medan magnet Musytari, putaran dalamannya, dan sejauh mana tali pinggangnya memanjang. Semua penemuan ini mengkaji semula pendapat para saintis mengenai suasana Musytari dan lapisan dalamannya.
Kajian bertajuk "Pengukuran medan graviti asimetri Musytari", "Aliran jet atmosfer Jupiter membentang dalam ribuan kilometer kedalaman" dan "Penindasan putaran pembezaan di pedalaman Jupiter yang dalam", semuanya diterbitkan dalam Alam semula jadi pada 7 Mac 2018. Kajian ini diketuai oleh Prof Luciano Iess dari Sapienza University of Rome, yang kedua oleh Prof Yohai Kaspi dan Dr. Eli Galanti dari Weizmann Institute of Science, dan yang ketiga oleh Prof Tristan Guillot dari Observatoire de la Cote dAzur.
Usaha penyelidikan dipimpin oleh Professo Kaspi dan Dr. Galanti, yang selain menjadi penulis utama dalam kajian kedua adalah pengarang bersama pada dua yang lain. Pasangan ini telah membuat persiapan untuk analisis ini sebelum ini Juno dilancarkan pada tahun 2011, di mana mereka membina alat matematik untuk menganalisis data medan graviti dan memahami suasana Musytari dan dinamika yang lebih baik.
Ketiga-tiga kajian itu berdasarkan data yang dikumpulkan oleh Juno kerana ia melewati tiang Musytari ke tiang yang lain setiap 53 hari - manuver yang dikenali sebagai "perijove". Dengan setiap hantaran, alat pemeriksaan menggunakan alat instrumen canggihnya untuk mengintip di bawah lapisan permukaan atmosfera. Sebagai tambahan, gelombang radio yang dipancarkan oleh probe diukur untuk menentukan bagaimana gelombang tersebut dipindahkan oleh medan graviti planet dengan setiap orbit.
Seperti yang difahami oleh para astronom selama ini, jet Musytari mengalir dalam jalur dari timur ke barat dan barat ke timur. Dalam proses itu, mereka mengganggu pembahagian jisim yang sama rata di planet ini. Dengan mengukur perubahan dalam medan graviti planet (dan oleh itu ketidakseimbangan jisim ini), alat analisis Dr. Kaspi dan Dr. Galanti dapat mengira seberapa dalam ribut yang meluas di bawah permukaan dan bagaimana dinamika dalamannya.
Di atas segalanya, pasukan ini diharapkan dapat menemui anomali kerana cara planet ini menyimpang menjadi sfera yang sempurna - yang disebabkan oleh bagaimana putarannya yang cepat merosotnya sedikit. Namun, mereka juga mencari anomali tambahan yang dapat dijelaskan kerana adanya angin kencang di atmosfera.
Dalam kajian pertama, Dr. Iess dan rakan-rakannya menggunakan penjejakan Doppler tepat Juno kapal angkasa untuk melakukan pengukuran harmonik graviti Musytari - sama dan ganjil. Yang mereka tentukan adalah medan magnet Musytari mempunyai asimetri utara-selatan, yang menunjukkan aliran dalaman di atmosfera.
Analisis asimetri ini ditindaklanjuti pada kajian kedua, di mana Dr. Kaspi, Dr. Galanti dan rakan-rakan mereka menggunakan variasi dalam medan graviti planet untuk mengira kedalaman aliran jet timur-barat Jupiter. Dengan mengukur bagaimana jet ini menyebabkan ketidakseimbangan di medan graviti Musytari, dan bahkan mengganggu jisim planet, mereka menyimpulkan bahawa mereka meluas hingga kedalaman 3000 km (1864 mi).
Dari semua ini, Prof Guillot dan rakannya melakukan kajian ketiga, di mana mereka menggunakan penemuan sebelumnya mengenai medan graviti planet dan aliran jet dan membandingkan hasilnya dengan ramalan model dalaman. Dari ini, mereka menentukan bahawa bahagian dalam planet berputar hampir seperti badan yang kaku dan putaran pembezaan menurun lebih jauh ke bawah.
Di samping itu, mereka mendapati bahawa zon aliran atmosfera meluas hingga antara 2.000 km (1243 mi) dan 3.500 km (2175 mi) dalam, yang sesuai dengan batasan yang diperoleh dari harmonik graviti ganjil. Kedalaman ini juga sesuai dengan titik di mana kekonduksian elektrik menjadi cukup besar sehingga daya tarikan magnet dapat menekan putaran pembezaan.
Berdasarkan penemuan mereka, pasukan juga mengira bahawa suasana Musytari merupakan 1% daripada jumlah keseluruhannya. Sebagai perbandingan, atmosfera Bumi kurang daripada seperseratus dari keseluruhan jisimnya. Namun, seperti yang dijelaskan oleh Dr. Kaspi dalam siaran akhbar Weizzmann Institute, ini agak mengejutkan:
"Itu jauh lebih banyak daripada yang difikirkan oleh orang lain dan lebih daripada apa yang telah diketahui dari planet lain di Sistem Suria. Itu pada dasarnya adalah jisim sama dengan tiga Bumi yang bergerak dengan kelajuan puluhan meter sesaat. "
Semua yang diberitahu, kajian-kajian ini memberi penerangan baru mengenai dinamika atmosfera dan struktur dalaman Musytari. Pada masa ini, subjek mengenai apa yang berada di teras Musytari masih belum dapat diselesaikan. Tetapi para penyelidik berharap dapat menganalisis pengukuran selanjutnya yang dibuat oleh Juno untuk melihat sama ada Musytari mempunyai teras yang kukuh dan (jika demikian) untuk menentukan jisimnya. Ini seterusnya akan membantu ahli astronomi mempelajari banyak perkara mengenai sejarah dan pembentukan Sistem Suria.
Di samping itu, Kaspi dan Galanti ingin menggunakan beberapa kaedah yang sama yang mereka kembangkan untuk mencirikan aliran jet Musytari untuk mengatasi ciri yang paling ikonik - Jupiter's Great Red Spot. Selain menentukan seberapa dalam badai ini meluas, mereka juga berharap dapat mengetahui mengapa ribut ini terus berlanjutan selama berabad-abad lamanya, dan mengapa ribut ini menyusut beberapa tahun terakhir.
Misi Juno dijangka berakhir pada bulan Julai 2018. Tanpa sebarang lanjutan, siasatan akan melakukan deorbit terkawal ke atmosfer Musytari setelah melakukan perijove 14. Namun, walaupun misi itu selesai, para saintis akan menganalisis data yang dikumpulkannya untuk tahun-tahun akan datang. Apa yang diungkapkan mengenai planet terbesar Sistem Suria ini juga akan memberi maklumat tentang pemahaman mengenai Sistem Suria.
