Weizmann Institute of Science: Israëlische wetenschappers ontdekken dat Jupiter, hoewel enorm groot, kleiner is dan eerder gedacht

Juno zweeft boven de zuidpool van Jupiter.. Foto NASA

Jupiter, de grootste planeet in ons zonnestelsel, is iets kleiner en platter dan wetenschappers de afgelopen 50 jaar hebben aangenomen, volgens een baanbrekende ontdekking van Israëlische onderzoekers, schrijft Times of Israel.

Onder leiding van een internationaal team uit Italië, de Verenigde Staten, Frankrijk en Zwitserland hebben onderzoekers van het Weizmann Institute of Science nauwkeurigere metingen van de grootte en vorm van Jupiter kunnen uitvoeren dan ooit tevoren, met behulp van nieuwe gegevens van NASA's Juno-ruimtevaartuig.

Het peer-reviewed onderzoek, dat vandaag in Nature Astronomy is gepubliceerd , toont aan dat de straal van Jupiter ongeveer vier kilometer (2,5 mijl) dunner is bij de evenaar en twaalf kilometer (7,5 mijl) platter bij de polen dan eerder werd aangenomen.

De wetenschappers hebben vastgesteld dat de planeet een straal heeft van 71.484 kilometer (44.418 mijl). Eerdere metingen gaven een straal van 71.492 kilometer (44.423 mijl) aan. Jupiter, de vijfde planeet vanaf de zon, is groot genoeg om meer dan 1300 aardes te bevatten.

"We hebben nu voor het eerst een nauwkeurige meting van de grootte van Jupiter," vertelde professor Yohai Kaspi van de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen van het Weizmann Instituut aan The Times of Israel. "Het is een belangrijke doorbraak, omdat we de straal van deze planeet nooit echt kenden. We hadden altijd schattingen. En nu hebben we een nauwkeurigere meting, die ons heeft geholpen veel raadsels op te lossen die ons voorheen bezighielden."

Van links naar rechts: Dr. Gidi Yoffe, Zohar Tal, Prof. Yohai Kaspi, Dr. Or Hadas, Dr. Maria Smirnova, Maayan Ziv, Dr. Eli Galanti, Rachel Navon en Wuqiushi Yao van de afdeling Earth and Planetary Sciences van het Weizmann Institute of Science.

Jupiter bestaat voornamelijk uit waterstof en helium. De enorme reus was "waarschijnlijk de eerste planeet die zich in ons zonnestelsel heeft gevormd", aldus Kaspi.

'Dat weten we omdat het de grootste is,' zei hij. 'Het is onmogelijk dat een kleine planeet zich zou vormen vóór zo'n grote planeet.'

Kaspi zei dat de studie van de interne structuur en dichtheid van Jupiter wetenschappers bewijs levert voor hoe die vorming heeft plaatsgevonden.

"We hadden de zon, toen een explosie, vervolgens Jupiter, daarna Saturnus en daarna de rest van de planeten," zei Kaspi.

Wetenschappers weten nog steeds niet zeker of de planeet een centrale kern van vast materiaal heeft. Er draaien 95 manen, ringen en asteroïden omheen.

De reuzenplaneet heeft ook de kortste dag in ons zonnestelsel. De aarde draait in 24 uur om haar as. Jupiter draait in minder dan 10 uur rond.

Deze afbeelding, gemaakt op 3 april 2017 door NASA, toont de planeet Jupiter. (NASA, ESA en A. Simon (GSFC). Foto AP

Tot nu toe waren schattingen van de vorm van Jupiter gebaseerd op zes metingen die onderzoekers 50 jaar geleden uitvoerden met behulp van NASA's Voyager- en Pioneer-missies. Deze missies zonden radiostralen vanuit de ruimtevaartuigen naar de aarde, wat een basis vormde voor onze kennis over Jupiter.

Vervolgens lanceerde NASA in 2011 Juno. Na meer dan 2,8 miljard kilometer (1,74 miljard mijl) en bijna vijf jaar bereikte de sonde Jupiter en begon ze in een baan om de reuzenreus te draaien en continu ruwe data terug te sturen.

Het ruimtevaartuig is het eerste dat onder de dichte, ondoordringbare wolken van Jupiter onderzoekt. Volgens NASA wil Juno "antwoorden geven op vragen over de oorsprong en evolutie van Jupiter, ons zonnestelsel en reuzenplaneten in de kosmos."

In 2021 verlengde NASA de missie van Juno, zodat de ruimtesonde Jupiter en zijn manen nauwkeuriger kon blijven bestuderen. De nieuwe, uitgebreide baan bracht de ruimtesonde in een positie waardoor hij, vanuit het perspectief van de aarde, achter Jupiter langs kon vliegen, iets wat met de eerdere baan nooit was gebeurd.

De zuidpool van Jupiter, gezien door NASA's Juno-ruimtevaartuig tijdens een nauwe passage. Foto NASA

Toen het ruimtevaartuig achter de planeet langs vloog, werd het radiosignaal geblokkeerd en afgebogen door de atmosfeer van Jupiter.

Maria Smirnova, een promovenda in de groep van Kaspi aan het Weizmann Instituut, ontwikkelde een speciale techniek om de nieuwe gegevens van Juno te verwerken via de radiobundel die naar de aarde is gestuurd.

"Wanneer de radiostraal door de atmosfeer van de planeet gaat, buigt hij een beetje af," legde Kaspi uit. "We meten deze afbuiging. Hoe meer hij afbuigt, hoe dichter de atmosfeer is."

Omdat de wetenschappers "precies weten waar Jupiter zich bevindt, en we weten waar de aarde is, en we weten waar het ruimtevaartuig zich bevindt, kunnen we de dichtheid op een bepaalde afstand van het middelpunt van de planeet bepalen, en op basis daarvan kunnen we de straal en de vorm van de planeet vaststellen", aldus Kaspi.

Het profiel van Jupiter is bijgewerkt nadat onderzoekers van het Weizmann Instituut voor Wetenschap een 'slankere, plattere' planeet hebben ontdekt. Foto Weizmann Instituut voor Wetenschap

Kaspi merkte op dat NASA bij eerdere metingen ook geen rekening hield met de krachtige winden op Jupiter, waarvan sommige snelheden van 539 kilometer per uur (335 mijl per uur) bereiken.

Bovendien is het moeilijk te zien wat er zich onder de wolken van de planeet afspeelt.

"De radiogegevens geven ons inzicht in de diepte van de zonale winden en krachtige orkanen op Jupiter," zei hij.

Kaspi's eerdere werk aan de poolcyclonen van Jupiter, samen met Dr. Nimrod Gavriel, een afgestudeerde van zijn onderzoeksgroep, leverde NASA cruciale inzichten op voor de verlengde Juno-missie. Het onderzoek werd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS.

Een beter begrip van de winden op Jupiter zal wetenschappers in staat stellen de relatie tussen de atmosfeer van de planeet en het diepe binnenste ervan te verklaren.

"We bestuderen de winden, de stormen, het magnetische veld en verschillende aspecten van de planeet," zei hij. "Door te bestuderen wat er zich binnenin Jupiter afspeelt, komen we dichter bij het begrijpen hoe het zonnestelsel en planeten zoals de onze zijn ontstaan."

"Als je 's nachts naar de hemel kijkt, zie je Jupiter, de grootste planeet, en de helderste ster," zei Kaspi. "Tot nu toe kenden we de grootte van die planeet ongeveer, en nu weten we het precies."