Mengapa Jupiter memiliki Bintik Merah Besar yang menyusut?

Mengapung 30.000 km di atas Jupiter

Mengapa Jupiter memiliki Bintik Merah Besar? Bintik itu adalah badai bertekanan tinggi yang lebih lebar dari Bumi, tetapi asal terbentuknya masih diteliti. Jupiter tidak memiliki tanah. Semua yang terlihat dalam fotonya adalah awan: jalur krem, cokelat muda dan cokelat, oval putih, serta badai merah yang lebih lebar dari planet kita. Pameran ini menempatkan Anda di atas awan itu. Anda mulai pada ketinggian 30.000 km, memandang Bintik Merah Besar dengan Bumi mengapung di sampingnya pada skala yang sama. Dari sana Anda dapat turun ke puncak awan, mengikuti angin tercepat di planet ini, mengamati petir malam hari, melihat siklon yang mengelilingi kutub utara, lalu turun melalui lapisan awan mengikuti jalur wahana Galileo pada 1995 hingga tempat radionya terdiam.

Ketinggian dalam tampilan diukur dari "tingkat 1 bar", tempat tekanan udara sama dengan tekanan rata-rata di permukaan laut Bumi. Ilmuwan planet memakainya sebagai pengganti permukaan laut Jupiter karena tidak ada permukaan untuk dijadikan patokan. Puncak awan yang terlihat berada sedikit di atasnya, sekitar 10 km dalam model ini. Ketinggian negatif berada di bawah tingkat itu, di dalam awan.

Enam wilayah membawa Anda ke pemandangan utama: Bintik Merah Besar, arus jet pada 24° N, kutub utara, sabuk badai pada 47° N, titik masuk wahana Galileo, dan langit sore di khatulistiwa. Manusia setinggi 1,7 m berdiri di platform khayalan di depan Anda saat Anda dekat awan, sehingga selalu ada pembanding seukuran tubuh Anda. Skala di sudut mengubah jarak dalam pandangan menjadi jumlah orang berbaring kepala ke kaki. Ada 23 temuan tersembunyi, 14 kartu "Sebenarnya…" dan 13 tantangan. Angka pada panel, kartu dan halaman ini berasal dari NASA, laboratoriumnya dan makalah ilmiah yang tercantum di akhir.

Seberapa besar Bintik Merah Besar?

Bintik Merah Besar adalah antisiklon, badai bertekanan tinggi, sekitar 22° di selatan khatulistiwa. Badai ini berputar berlawanan arah jarum jam sekali setiap beberapa hari. Ukurannya telah diukur selama lebih dari satu abad, dan angkanya memperlihatkan perubahan yang jelas.

Diameter Bumi 12.742 km. Pada akhir 1800-an, tiga Bumi dapat berjajar sepanjang badai dan masih menyisakan ruang. Kini satu Bumi hampir menutupinya. Penggeser tahun menggambar ulang badai sesuai ukuran yang diukur pada tahun mana pun dari akhir 1800-an hingga 2024. Panel Ukuran menampilkan tabel yang sama dengan jalur selebar satu, dua dan tiga Bumi sebagai pembanding.

Lebar utara-selatan badai juga menyusut, tetapi lebih lambat. Kajian pada 2018 atas pengukuran selama lebih dari 150 tahun menemukan sumbu panjang menyusut sekitar 0,194 derajat bujur per tahun dan lebar sekitar 0,048 derajat lintang per tahun. Tampilan memakai perbandingan itu untuk menggambar lebar pada tahun ketika hanya panjang yang dicatat, dan kartu menjelaskannya. Dalam delapan kunjungan Hubble antara Desember 2023 dan Maret 2024, ukuran rata-rata oval merah sekitar 13.600 kali 9.900 km.

Badai yang menyusut

NASA pertama kali menarik perhatian luas pada penyusutan ini pada 2014, ketika citra Hubble menunjukkan bintik sekitar 16.500 km, ukuran terkecil yang pernah diukur saat itu. Astronom amatir telah melihat pada 2012 bahwa penyusutannya semakin cepat, sekitar 930 km per tahun, dan bentuk badai berubah dari oval menjadi lebih mendekati lingkaran.

Mengapa badai menyusut masih menjadi pertanyaan terbuka. Salah satu gagasan menyebut pusaran kecil yang masuk mengubah jumlah energi dan momentum yang diterima badai. Gagasan lain menyebut jet di sekelilingnya perlahan menjepitnya. Belum ada yang pasti, dan tampilan tidak menyatakannya sebagai kepastian.

Pengamatan terbaru Hubble menambah kejutan. Selama 90 hari, dari Desember 2023 hingga Maret 2024, ukuran dan bentuk bintik berubah berirama, bergoyang seperti semangkuk jeli, sementara pergeseran bujurnya mempercepat dan memperlambat dengan periode 90 hari yang sama. Astronom sudah mengetahui osilasi pergeseran itu selama puluhan tahun; perubahan ukurannya adalah temuan baru. Tim memperkirakan badai terus menyusut hingga lebih pas di antara jet pada kedua sisinya, lalu mungkin menetap dalam bentuk lebih bulat yang stabil.

Saat menyusut, anginnya semakin cepat. Peta angin Hubble dari 2009 hingga 2020 menunjukkan "cincin berkecepatan tinggi" tepat di dalam tepi badai mempercepat hingga 8 persen, dengan kecepatan rata-rata di atas 640 km/h (400 mph). Pusat badai berputar jauh lebih lambat. Terbang rendah di atas bagian tengah untuk menemukan inti tenang itu, salah satu temuan tersembunyi.

Apakah ini badai yang dilihat Cassini?

Banyak buku menyatakan Bintik Merah Besar diamati sejak 1600-an. Pada 1665 astronom Giovanni Domenico Cassini melihat oval gelap pada lintang hampir sama, yang kemudian disebut "Bintik Permanen", dan orang lain mengamatinya hingga 1713. Setelah itu tidak ada catatan selama lebih dari satu abad.

Kajian pada 2024 meninjau kembali gambar dan pengukuran lama. Dengan membandingkan ukuran dan pergeseran bintik Cassini dengan badai sekarang, kajian menyimpulkan Bintik Permanen kemungkinan menghilang, dan Bintik Merah Besar sekarang pertama terlihat pada 1831. Kajian juga memakai model komputer untuk menguji bagaimana badai seperti ini dapat terbentuk. Sirkulasi panjang, dangkal dan lambat di antara dua jet berlawanan di utara dan selatannya lebih cocok daripada penggabungan badai kecil. Jika benar, Bintik Merah Besar muda berputar lambat, dan anginnya menguat saat menyusut. Ini salah satu kartu "Sebenarnya…": badai ini tua, tetapi mungkin tidak setua yang dikatakan buku pelajaran.

Lebar tetapi tipis

Bintik Merah Besar lebih lebar dari Bumi, jadi seberapa dalam? Dua eksperimen Juno yang diterbitkan bersama pada 2021 menjawab dari dua arah.

Radiometer gelombang mikro Juno melihat ke bawah awan pada kedalaman berbeda menurut frekuensi radio. Alat itu menemukan akar badai mencapai bawah tingkat tempat air dan amonia diperkirakan mengembun. Jadi badai terhubung dengan atmosfer lebih dalam, bukan hanya pola pada lapisan awan teratas. Eksperimen gravitasi Juno mengukur tarikan kecil massa tambahan badai pada wahana selama dua lintasan tepat di atasnya. Sinyal itu membatasi kedalamannya: Bintik Merah Besar berada dalam 500 km teratas atmosfer.

Artinya badai sekitar 27 kali lebih lebar (13.600 km) daripada dalamnya (paling jauh 500 km). Piza berdiameter 27 cm dengan tebal 1 cm memiliki perbandingan yang sama. Jari-jari Jupiter 71.492 km, sehingga badai terdalam sekalipun mencapai kurang dari 1 persen jarak menuju pusat.

Mengapa warnanya merah?

Belum ada yang tahu pasti. Warna itu berada tinggi di badai, dalam kabut di atas awan utama, tempat cahaya Matahari kuat. Satu kajian laboratorium menyinari campuran amonia dan asetilena, dua gas di atmosfer atas Jupiter, dengan ultraviolet. Hasilnya senyawa kemerahan yang warnanya mendekati warna bintik. Ini calon penjelasan kuat, bukan jawaban akhir. Warnanya juga berubah: pada beberapa tahun merah muda pucat, pada tahun lain merah bata tua. Sejak 2014 Hubble mengukur badai semakin gelap dalam cahaya biru dan semakin terang dalam inframerah dekat, tanda bahwa kabut tinggi berubah. Tampilan memberi bintik warna model; kartu warna mencantumkan kajiannya.

Badai lebih kecil yang dapat ditemukan

Bintik Merah Besar adalah yang terbesar dari banyak badai. Geser tahun dan peta sekitarnya juga berubah, karena beberapa tetangga memiliki sejarah sendiri.

Oval BA berada di selatan Bintik Merah Besar, sekitar 33° S. Awalnya tiga oval putih yang mengelilingi planet selama puluhan tahun. Antara 1998 dan 2000 ketiganya menyatu, dan pada 2006 badai gabungan sudah merah. Itulah pertama kalinya pembentukan bintik merah diamati. Hubble memotretnya dan astronom menjulukinya "Bintik Merah Junior"; lebarnya sekitar separuh tetangga besarnya. Pada tahun-tahun berikutnya warna memudar ke putih lalu menggelap lagi. Atur tahun sebelum 2000 untuk melihat tiga oval putih, dan setelah 2005 untuk melihat oval merah.

Lebih jauh ke selatan, pada 40° S, deretan antisiklon putih mengelilingi planet: "Untaian Mutiara". Juno memotret delapan di antaranya pada 2017. Di utara khatulistiwa, tepat di atas Sabuk Khatulistiwa Utara yang gelap, badai putih berumur panjang bernama Bintik Putih Z dipotret pada lintasan dekat Juno yang ke-21 pada 2019.

Sebagian badai masih baru. Pada 31 Mei 2020 astronom amatir Clyde Foster, yang memotret Jupiter dari Afrika Selatan, melihat semburan terang di Sabuk Sedang Selatan yang belum ada beberapa jam sebelumnya. Dua hari kemudian Juno melintas dan memotretnya, dan semburan itu dikenal sebagai "Bintik Clyde". Bintik muncul dalam tampilan mulai 2020. Semburan terang juga muncul di sebelah jet 24° N setiap beberapa tahun, dan salah satu letusan itu menjadi temuan di wilayah jet.

Bekas komet pada 1994

Pada Juli 1994, lebih dari dua puluh pecahan komet Shoemaker-Levy 9 menabrak belahan selatan Jupiter satu demi satu. Setiap tumbukan meninggalkan bekas cokelat gelap di awan, terlihat dari Bumi melalui teleskop kecil selama berbulan-bulan. Bekas pecahan G memiliki pusat gelap berdiameter 2.500 km di dalam cincin gelap tipis berdiameter 7.500 km: lebih besar dari banyak negara, meski lebih kecil dari Bumi. Atur tahun ke 1994 dan lihat selatan Bintik Merah Besar untuk menemukan deretan bekas itu. Posisi tepatnya dalam tampilan adalah model; ukurannya mengikuti citra NASA untuk pecahan G.

Sabuk, zona dan arus jet

Lihat Jupiter dari jauh dan Anda melihat garis-garis. Jalur terang disebut zona dan yang gelap sabuk. Zona biasanya berupa awan es amonia yang lebih tinggi dan dingin; sabuk adalah tempat lapisan lebih dalam dan cokelat terlihat. Di antaranya mengalir arus jet, pita angin sempit yang bertiup ke timur atau barat dan mempertahankan lintangnya selama puluhan tahun. Cassini, Voyager dan Hubble melacaknya dengan mengikuti bentuk awan dari satu citra ke citra berikutnya.

Jet ke timur terkuat di puncak awan berada sekitar 24° N. Pengukuran Hubble dari 2008 hingga 2016 menunjukkan puncak 144 hingga 160 m/s, sekitar 520 hingga 580 km/h. Jet melambat setelah letusan besar semburan terang yang muncul di sebelahnya setiap beberapa tahun: setelah letusan Oktober 2016 kecepatannya turun dari sekitar 160 menjadi 144 m/s. Di Bumi, hurikan kategori 5 dimulai pada 70 m/s (157 mph). Jet biasa Jupiter lebih dari dua kali lebih cepat dan tidak pernah berhenti.

Khatulistiwa punya kejutan sendiri. Pada tingkat awan terlihat, angin bertiup sekitar 250 km/h. Pada 2023 James Webb Space Telescope menemukan jet sempit 25 hingga 50 km lebih tinggi, di stratosfer bawah, bertiup sekitar 515 km/h, dua kali kecepatan awan di bawahnya.

Kontrol "Garis angin" menggambar jet di awan sebagai guratan bergerak: jingga untuk ke timur, biru untuk ke barat. Grafik kecil yang muncul menunjukkan angin menurut lintang, dengan titik merah di lokasi Anda. Profil dalam tampilan adalah model halus melalui puncak utama yang diukur Hubble; panel menandainya sebagai model.

Seberapa dalam angin mencapai?

Ketika wahana Galileo jatuh melalui atmosfer pada 1995, perubahan kecil frekuensi radionya memberi tahu ilmuwan seberapa cepat angin mendorongnya ke samping. Di bawah puncak awan angin menguat, mencapai sekitar 170 m/s pada 4 bar, lalu tetap secepat itu hingga sekitar 21 bar, tempat wahana berhenti bekerja. Angin bukan kulit cuaca tipis; angin mencapai jauh ke dalam.

Juno kemudian mengukur seberapa besar jet membengkokkan medan gravitasi Jupiter. Jawabannya, diterbitkan pada 2018, adalah arus jet mencapai sekitar 3.000 km ke bawah, tempat hidrogen mulai menghantarkan listrik dan alirannya terseret berputar bersama planet. Dibandingkan 500 km Bintik Merah Besar, ini enam kali lebih dalam. Keduanya menjadi kartu "Sebenarnya…".

Mengikuti jet

Aktifkan "Ikuti angin" di atas jet pada 24° N dan awan membawa Anda ke timur. Perhitungannya sederhana. Pada 150 m/s jet menempuh 540 km dalam satu jam, sehingga 1.000 km membutuhkan sedikit kurang dari dua jam. Kontrol percepatan waktu mempercepat awan dan gerak hanyut Anda sebesar 1 hingga 30.000 kali agar Anda tidak perlu menunggu. Salah satu tantangan meminta Anda mengikuti jet sejauh 1.000 km.

Kebanyakan bentuk di Jupiter hanyut bersama jet pada lintangnya, sehingga peta yang Anda lihat adalah gambaran sesaat. Posisi Oval BA, oval putih dan menara badai dalam tampilan adalah posisi model; kartu memberikan lintang dan tanggal pengamatan sebenarnya.

Badai di kutub

Sebelum Juno tiba pada Juli 2016, belum ada wahana yang melihat lurus ke bawah ke kutub Jupiter. Temuan Juno berbeda dari semua yang sebelumnya diketahui. Di kutub utara satu siklon berada di kutub dan delapan mengelilinginya, masing-masing berdiameter 4.000 hingga 4.600 km, begitu rapat hingga lengan spiralnya bersentuhan. Di kutub selatan, lima siklon berukuran 5.600 hingga 7.000 km mengelilingi siklon pusat. Masing-masing dapat menutupi negara besar. Anginnya mencapai sekitar 350 km/h.

Pola itu bertahan tahun demi tahun, mengejutkan ilmuwan yang memperkirakan badai seperti itu akan berpindah, menyatu atau lenyap. Pada November 2019 Juno melihat siklon keenam masuk ke celah cincin selatan, lebih kecil dari yang lain, kira-kira seukuran Texas, mengubah segi lima menjadi segi enam. Kemudian jumlahnya kembali menjadi lima. Atur tahun ke 2019 atau 2020 untuk melihat siklon keenam; ini salah satu temuan.

Wilayah kutub menampilkan siklon dalam inframerah seperti dilihat kamera JIRAM Juno pada panjang gelombang sekitar 5 mikron. Dalam cahaya itu, awan tebal tampak gelap dan awan tipis bersinar karena panas dari bawah lolos melalui celah. JIRAM mengukur suhu kecerahan dari sekitar 190 K (−83 °C) di awan paling dingin dan tinggi hingga sekitar 260 K (−13 °C) di tempat pandangannya paling dalam. Aktifkan "Inframerah (5 µm)" di mana saja untuk beralih pandangan.

Petir, petir dangkal dan bola es lumpur

Voyager 1 melihat petir di sisi malam Jupiter pada 1979. Selama puluhan tahun sinyal radionya tampak aneh, hingga radiometer gelombang mikro Juno menangkap petir pada 600 MHz, jenis derau radio yang sama dengan petir Bumi. Dalam delapan orbit pertamanya tercatat 377 kilatan. Sebagian besar dekat kutub, lebih banyak di utara, dan tidak ada dekat khatulistiwa. Di Bumi kebalikannya: petir paling umum di tropis, tempat cahaya Matahari memanaskan tanah. Badai Jupiter digerakkan panas dari dalam planet, dan panas itu tampaknya lebih mudah naik di dekat kutub.

Juno juga menemukan jenis petir kedua. Kilatan kecil berasal dari tempat tinggi di awan, sekitar 25 km di atas awan air, dengan udara lebih dingin dari −88 °C. Seharusnya tidak ada air cair di sana. Penjelasannya amonia: di ketinggian itu amonia bertindak sebagai antibeku, mencairkan kristal es yang dilempar badai menjadi tetesan air dan amonia. Tetesan dan es bertumbukan serta mengumpulkan muatan, menghasilkan "petir dangkal" dari jenis awan yang tidak ada di Bumi.

Badai yang sama mungkin membuat hujan es aneh. Ilmuwan Juno menyebutnya "mushball", bola es lumpur: bola lembek air dan amonia berkulit es yang tumbuh saat terlempar naik-turun dalam badai, lalu jatuh jauh membawa amonia. Ini dapat menjelaskan mengapa radiometer gelombang mikro Juno menemukan lebih sedikit amonia di atmosfer tinggi daripada perkiraan. Tampilan menunjukkan hujan es sebagai butiran jatuh di bawah menara badai; turunlah ke bawah salah satu menara di wilayah badai untuk menemukannya.

Jauh di atas badai, spektrograf ultraviolet Juno menangkap 11 kilatan terang singkat, masing-masing hanya beberapa perseribu detik, sekitar 260 km di atas tingkat 1 bar. Kilatan menyerupai sprite dan elves, kilatan yang dikenal di Bumi dan dipicu petir kuat jauh di bawah. Dalam udara Bumi kaya nitrogen, sprite berwarna merah; dalam hidrogen Jupiter kemungkinan biru atau merah muda. Tampilan sesekali menunjukkannya pada malam hari di atas wilayah badai.

Wilayah badai sendiri adalah model: menara tinggi pada 47° N yang berkilat pada malam dan senja. Badai petir Jupiter sebenarnya dapat membentang ribuan kilometer dan awannya naik jauh di atas lapisan utama; ukuran dalam tampilan dipilih agar terlihat, bukan hasil pengukuran.

Turun: pengukuran wahana Galileo

Pada 7 Desember 1995, wahana yang dilepas dari pesawat Galileo lima bulan sebelumnya memasuki atmosfer Jupiter pada 47,6 km/s, di 6,5° N dan 4,4° W. Gelombang kejut di depannya bersinar lebih terang daripada permukaan Matahari. Sekitar dua menit kemudian, setelah diperlambat pelindung panas, wahana membuka parasut dan mulai jatuh perlahan melalui awan. Catatan NASA menyebut 58 menit data berguna sebelum hubungan radio berakhir; diameter wahana 1,27 m dan massanya saat peluncuran 339 kg.

Atmospheric Structure Instrument mengukur suhu dan tekanan sepanjang penurunan. Angka itulah yang muncul dalam tampilan. Ketika Anda turun melewati ketinggian sekitar 160 km di atas tingkat 1 bar, tekanan dan suhu pada panel dibaca dari data wahana sendiri yang diarsipkan di Planetary Data System NASA, bukan model. Beberapa nilai dari catatan itu:

Udara terdingin berada dekat atas, sekitar 0,2 bar, pada sekitar 110 K (−163 °C). Di bawahnya suhu terus naik sekitar 2 °C setiap kilometer turun, mendekati laju pemanasan gas saat dimampatkan tanpa menerima atau kehilangan panas. Pada 5 bar, 54 km di bawah tingkat 1 bar, suhu melewati titik beku. Nilai terakhir tercatat pada 22 bar dan 428 K, 155 °C, 132 km di bawah tingkat 1 bar. Tombol "Turun bersama wahana Galileo" di panel Interior memutar ulang penurunan itu dengan kecepatan enam puluh kali waktu nyata, satu menit per detik, dengan wahana tergantung pada parasut di samping Anda.

Tiga lapisan awan, dan yang terlewat oleh wahana

Model standar awan Jupiter, berdasarkan gas mana yang mengembun pada suhu tertentu, memprediksi tiga lapisan utama. Lapisan teratas, sekitar 0,5 hingga 0,7 bar, adalah es amonia; inilah awan putih yang terlihat dari Bumi. Lapisan tengah, sekitar 1,5 hingga 2,2 bar, adalah amonium hidrosulfida, senyawa amonia dan hidrogen sulfida, berwarna cokelat muda dan cokelat. Lapisan terdalam, sekitar 5 hingga 7 bar, adalah air: es di atas, tetesan di bawah, dan sumber badai petir besar. Berdasarkan catatan tekanan dan ketinggian wahana sendiri, lapisan air berada 54 hingga 69 km di bawah tingkat 1 bar.

Turunlah di wilayah "Di bawah awan" dan tampilan menempatkan ketiga lapisan di sekitar Anda pada ketinggian modelnya; Anda melewati masing-masing sebagai pandangan putih singkat. Panel menyebut nama lapisan tempat Anda berada.

Wahana sendiri tidak melihat susunan serapi ini. Nefelometernya hanya menemukan tepi bawah awan amonia yang tipis antara sekitar 0,46 dan 0,55 bar, lapisan sedang antara 0,76 dan 1,34 bar yang cocok dengan amonium hidrosulfida, dan sama sekali tidak ada awan air tebal. Spektrometer massanya menemukan air jauh lebih sedikit dari perkiraan. Penyebabnya adalah lokasi jatuh. Pengamatan dari Bumi menunjukkan wahana masuk ke titik panas 5 mikron, daerah cerah dan kering di tepi Sabuk Khatulistiwa Utara, sekitar 900 km di dalam batas selatannya. Titik panas termasuk tempat paling cerah dan kering di Jupiter. Jadi hasil wahana memberi banyak informasi tentang titik panas, tetapi lebih sedikit tentang seluruh planet; inilah kartu "daerah kering".

Cara Juno melihat ke bawah awan

Kamera hanya melihat puncak awan. Untuk melihat lebih dalam, Juno memakai radiometer gelombang mikro: gelombang radio lebih panjang berasal dari lapisan lebih dalam, sehingga enam saluran bersama-sama menyampel atmosfer dari puncak awan hingga ratusan kilometer ke bawah. Lintasan pertama, diterbitkan pada 2017, menunjukkan amonia tidak tersebar merata. Ada semburan udara kaya amonia yang naik di khatulistiwa dan udara lebih kering di banyak tempat lain, hingga jauh di bawah awan. Gagasan bola es lumpur dan petir dangkal muncul dari upaya menjelaskan ke mana amonia yang hilang pergi.

Penelitian gravitasi Juno melacak perubahan kecil kecepatan wahana melalui sinyal radio yang dikirim ke Bumi. Perubahan itu mengungkap kedalaman jet, dasar dangkal Bintik Merah Besar dan inti encer. Magnetometernya memetakan medan magnet dan menemukan kejutan dekat khatulistiwa: daerah medan magnet kuat yang terisolasi, dijuluki Bintik Biru Besar, yang perlahan ditarik ke timur dan barat oleh angin dalam Jupiter. Bintik tidak terlihat dalam foto awan mana pun; dalam tampilan ia hanya muncul sebagai salah satu kartu.

Tidak ada tanah

Terus tekan Turun dan Anda berhenti 132 km di bawah tingkat 1 bar, tempat data wahana berakhir. Itu hanya sekitar 0,2 persen jarak menuju pusat Jupiter. Tidak ada benda padat yang menunggu di bawah. Gas semakin panas dan padat, dan ribuan kilometer ke bawah hidrogen dimampatkan begitu kuat hingga menghantarkan listrik seperti logam. Pengukuran gravitasi Jupiter oleh Juno paling cocok dengan inti "encer": unsur berat bercampur di sebagian besar interior planet, bukan bola batu kecil di pusat. Kedalaman lapisan ini berasal dari model, bukan pengukuran langsung, dan panel Interior menggambarnya sesuai skala sepanjang jari-jari dengan peringatan itu.

Inilah kartu "Sebenarnya…" pertama yang ditemukan banyak pengunjung: planet yang tidak dapat didarati, karena tidak ada tempat berpijak.

Penyusun udara

Wahana Galileo menyampel gas secara langsung. Eksperimen heliumnya mengukur fraksi helium 13,6 persen dari jumlah molekul; hampir seluruh sisanya hidrogen. Spektrometer massa wahana mengukur metana, amonia, hidrogen sulfida dan air, serta menemukan beberapa gas mulia lebih melimpah dari perkiraan. Awan yang memberi Jupiter warna berasal dari sebagian kecil sisanya: amonia, amonium hidrosulfida dan air bersama-sama jauh di bawah satu persen gas.

Jupiter menghasilkan panas sendiri

Jarak Jupiter dari Matahari lima kali jarak Bumi, dan cahaya Matahari di sana lemah: sekitar 50 W per meter persegi, dibandingkan 1361 di Bumi. Namun Jupiter lebih hangat daripada jika hanya dipanaskan Matahari. Pengukuran wahana Cassini yang diterbitkan pada 2018 menemukan Jupiter memantulkan sekitar separuh cahaya Matahari yang diterimanya dan melepas panas dari dalam sekitar 7,5 W per meter persegi. Secara keseluruhan, energi yang dipancarkan sekitar 2,2 kali energi yang diserap dari Matahari. Panas dalam, sisa pembentukan planet dan penyusutan perlahan, menggerakkan badai dan menjadi salah satu alasan petir terkumpul di lintang tinggi. Aktifkan inframerah untuk melihat tempat panas keluar.

Aurora dan jejak Io

Jupiter memiliki aurora paling terang di Tata Surya. Seperti di Bumi, aurora terbentuk ketika partikel bermuatan mengalir sepanjang medan magnet ke atmosfer atas di sekitar kutub magnet. Citra ultraviolet Hubble menunjukkan aurora lebih dari seribu kali lebih terang daripada aurora Bumi. Sebagian besar cahayanya ultraviolet dan inframerah yang tidak terlihat mata, sehingga tirai dalam tampilan digambar dengan warna semu. Kamera inframerah Juno memetakan oval utama serta "jejak" Io, Europa dan Ganymede: bintik terang tempat arus listrik penghubung tiap bulan dengan Jupiter mencapai atmosfer. Jejak Io memiliki ekor yang bertahan sekitar tiga jam setelah hubungan magnet bulan berpindah.

Aurora dalam tampilan berada pada ketinggian model beberapa ratus kilometer di atas awan, pada oval beberapa derajat dari kutub. Aktifkan "Aurora" dan terbang di atas kutub utara pada malam hari untuk menemukan jejak Io.

Langit dari puncak awan

Langit sore di khatulistiwa memuat empat bulan besar, dengan ukuran sesuai skala. Io, berdiameter 3643 km dan berjarak 421.800 km dari pusat Jupiter, membentang 0,60° dilihat dari puncak awan, sedikit lebih besar dari Bulan kita dilihat dari Bumi (0,52°). Ganymede adalah bulan terbesar di Tata Surya, berdiameter 5.262 km, tetapi jaraknya 1.070.400 km dari pusat Jupiter, sehingga tampak tidak lebih besar dari Europa: keduanya membentang sekitar 0,30°. Callisto, yang terluar dari keempatnya, membentang 0,15°. Itulah alasan jawaban tantangan "Terbesar di langit".

Bulan lebih kecil juga ada. Amalthea, benda kemerahan berbentuk kentang sepanjang sekitar 250 km, mengorbit hanya 181.400 km dari pusat dan tampak sebagai bintik merah kecil. Cincinnya redup: cincin utama berada 123.000 hingga 128.940 km dari pusat, dengan halo lebih redup di dalamnya dan cincin luar tipis di luarnya. Dari khatulistiwa bidang cincin melintas di atas kepala, sehingga cincin melintasi langit sebagai garis pucat tipis melalui zenit.

Matahari kecil dan redup dari sini. Lebarnya sekitar 0,10°, seperlima dari yang terlihat dari Bumi, dan cahayanya sekitar 1/27. Satu hari berlangsung 9 jam 55 menit, sehingga matahari cepat terbenam; kontrol "Jalankan waktu" menjalankan satu hari Jupiter per menit. Bumi juga di langit sebagai titik biru-putih. Karena orbit Bumi jauh lebih kecil daripada orbit Jupiter, Bumi tidak pernah lebih dari 11° dari Matahari, sehingga hanya terlihat saat remang, sesaat setelah matahari terbenam atau sebelum terbit.

Ketika Io lewat di antara Matahari dan Jupiter, bayangannya menyapu awan sebagai bintik hitam hampir selebar Io sendiri. Siapa pun yang mengapung dalam bayangan itu akan melihat gerhana Matahari total, karena Io tampak sekitar enam kali lebih lebar dari Matahari. Langkah terakhir tur menunjukkannya dari ketinggian 60.000 km.

Anda di Jupiter

Massa Jupiter 318 kali massa Bumi, sehingga orang sering menebak beratnya akan menjadi 318 kali lipat. Tidak demikian, karena di puncak awan Anda juga 11 kali lebih jauh dari pusat planet, dan gravitasi melemah menurut kuadrat jarak. NASA memberi percepatan pada tingkat 1 bar sebesar 23,12 m/s² di khatulistiwa, tempat putaran cepat sedikit melontarkan benda ke luar, dan 27,01 m/s² di kutub, dibandingkan 9,82 m/s² di Bumi. Timbangan yang menunjukkan 60 kg di Bumi akan menunjukkan sekitar 141 kg di khatulistiwa Jupiter dan 165 kg di kutub.

Panel Anda menghitungnya untuk berat dan tinggi badan Anda sendiri, pada lintang tempat Anda mengapung. Masukkan tanggal lahir dan panel memberi usia dalam tahun Jupiter (satu tahun Jupiter adalah 11,86 tahun Bumi), jumlah hari Jupiter yang telah Anda jalani, dan tanggal ulang tahun Jupiter berikutnya. Panel juga mengukur panjang Bintik Merah Besar pada tahun dalam tampilan dengan satuan tubuh Anda berbaring kepala ke kaki. Semua yang Anda ketik tetap di peramban.

Juno

Wahana Juno milik NASA mencapai Jupiter pada 4 Juli 2016 dan sejak itu mengorbit dalam lintasan panjang melingkar di atas kutub. Pada jarak terdekat, wahana melintas sekitar 4.200 km di atas awan dengan kecepatan tinggi, lalu menjauh lagi. Ketiga panel suryanya membentang sekitar 20 m dari badan wahana. Juno membawa radiometer gelombang mikro, eksperimen gravitasi, kamera inframerah JIRAM, spektrograf ultraviolet dan kamera JunoCam, yang hasilnya mengisi sebagian besar pameran ini. Dalam tampilan wahana melintas di atas wilayah jet setiap dua menit pada sekitar 4.200 km; naiklah dan cari kilau bergerak.

Cara kerja model dan perbedaannya dari Jupiter

Planet digambar di sekeliling Anda. Kisi yang persis mengikuti kelengkungan Jupiter, halus di dekat Anda dan lebih kasar ke cakrawala, mengikuti titik tepat di bawah. Planet berputar di bawahnya sehingga Anda selalu di pusat adegan. Dengan cara itu tampilan yang sama dapat menunjukkan seluruh cakram dari 150.000 km dan gumpalan awan tunggal dari jarak beberapa kilometer. Warna awan berasal dari peta planet yang digambar pada kartu grafis: sabuk, jet, Bintik Merah Besar sesuai ukuran tahun pilihan, oval putih, titik panas dan siklon kutub. Di dekat Anda, rincian awan yang lebih halus ditambahkan dan diterangi Matahari menurut waktu setempat.

Beberapa hal disederhanakan atau dibuat untuk tampilan, dan panel atau kartu menjelaskannya.

• Profil angin adalah model halus melalui puncak jet yang diukur, bukan profil hasil pengukuran pada setiap lintang.
• Warna awan, ketinggian awan dan bentuk tiap gumpalan adalah model. Ketinggian lapisan awan bawah berasal dari model kondensasi standar; tekanan dan suhu berasal dari wahana Galileo.
• Posisi bentuk yang hanyut (Oval BA, Untaian Mutiara, Bintik Putih Z, Bintik Clyde, titik panas dan menara badai) adalah posisi model. Lintang dan tanggal pengamatannya nyata.
• Jupiter digambar sebagai bola berjari-jari 71.492 km. Planet sebenarnya pepat: jari-jari kutubnya 66.854 km.
• Aurora digambar dengan warna semu pada ketinggian model.
• Warna langit dilihat dari puncak awan belum pernah dipotret; biru di atas kepala dan kabut krem dekat cakrawala adalah perkiraan.
• Manusia di platform, dan platformnya, hanya pembanding ukuran. Manusia tidak dapat bertahan di bagian mana pun atmosfer Jupiter: oksigen sedikit, radiasi kuat, dan udara dingin di atas maupun panas di bawah sama-sama mematikan.