martedì 21 Maggio 2024

Un getto equatoriale che varia rapidamente nel tempo nel profondo interno di Giove

2 mesi ago

Un’Analisi del Flusso Equatoriale su Giove

Uno studio recente ha evidenziato variazioni nel profondo interno di Giove, con un getto equatoriale che influenza il campo magnetico. Queste variazioni si concentrano vicino alla Grande Macchia Blu, generando un’importante variazione secolare.

Le Osservazioni di Giunone e la Navigazione Spaziale Juno

Utilizzando dati raccolti da Giunone e Juno, i ricercatori hanno sovrapposto un profilo di flusso costante su una mappa del campo magnetico di Giove. Le osservazioni della navicella spaziale Juno si sono concentrate sulla regione della Grande Macchia Blu a causa del suo ruolo predominante nelle variazioni secolari del pianeta.

Modello a 42 Orbite vs Modello a 33 Orbite

Un nuovo modello è stato creato utilizzando dati provenienti da 42 orbite, rispetto al precedente modello basato su 33 orbite. Il modello a 42 orbite ha mostrato un disadattamento globale inferiore rispetto a quello a 33 orbite, soprattutto vicino alla Grande Macchia Blu.

Variazioni nel Flusso Costante

I risultati suggeriscono che il flusso costante funzioni meno efficacemente con un aumento delle orbite considerate. Ciò indica che il getto equatoriale e le variazioni nel campo magnetico di Giove possono essere influenzati da fattori non considerati nel modello di flusso costante.

Variazioni nel flusso magnetico

È interessante notare che, nonostante la differenza di altitudine, i passaggi successivi campionano campi magnetici simili. Tuttavia, la velocità del getto equatoriale sembra variare nel tempo, indicando possibili cambiamenti nel flusso magnetico.

Analisi dei residui

Studiando i residui dei dati magnetici lungo il percorso, si osserva che le velocità del flusso possono differire tra passaggi consecutivi. Questa variazione potrebbe spiegare perché si riscontrano residui con segno opposto per passaggi adiacenti.

Riduzione dei residui

Introducendo un fattore di scala per la velocità del flusso per ogni passaggio, si riducono i residui. Queste velocità di flusso adattate, calcolate dal 2016,5, mostrano una riduzione del disadattamento del 40%, suggerendo una variazione fisicamente plausibile del flusso magnetico.

Flusso variabile nel tempo e fattori di scala della velocità

Esaminando il flusso variabile nel tempo in relazione ai fattori di scala della velocità del passaggio-by-pass, possiamo osservare come la coerenza tra di essi possa variare. I diversi fattori di scala della velocità possono risultare incoerenti tra loro.

Sperimentazione e analisi dei dati

Per verificare l’esistenza di un flusso adattando i fattori di scala della velocità con un modello sinusoidale senza smorzamento, è stata esclusa l’orbita PJ01 dall’analisi. La soluzione più idonea, con un periodo di 3,8 anni, ha mostrato una riduzione della varianza del 24,8% nel box.

La variazione delle velocità del flusso pass-by-pass varia significativamente, evidenziando un adattamento migliore per i passaggi con fattori di scala diversi dall’unità. I risultati sono interpretati attraverso i residui della componente radiale del campo magnetico.

Variazioni nei risultati e confronto

Non sempre vi è una corrispondenza diretta tra i residui e le riduzioni della varianza. Alcune componenti del campo magnetico possono mostrare una riduzione del disadattamento maggiore rispetto ad altre. Il confronto tra diversi passaggi evidenzia differenze significative.

Alcuni passaggi presentano discrepanze rispetto ai modelli analizzati, suggerendo la presenza di complessità spaziale o temporale nel flusso. L’adattamento ai passaggi rimanenti è migliorato, mentre le modifiche al modello sinusoidale hanno portato a lievi variazioni nel periodo dell’adattamento.

Analisi dei fattori di scala della velocità e misfits

Nell’analisi dei fattori di scala della velocità, dell’adattamento medio nel tempo e dei disadattamenti, emergono differenze significative tra i passaggi considerati. Alcuni necessitano di ulteriori approfondimenti per comprendere appieno la complessità del flusso.

Interpretazione dei risultati di uno studio scientifico

Il grafico analizza i fattori di scala della velocità per ciascun passaggio, indicando la deviazione standard e i modelli sinusoidali adottati. Il disadattamento normalizzato è rappresentato dopo l’applicazione dei fattori di scala della velocità e del modello sinusoidale, rispetto al modello di flusso stazionario a 42 orbite.

Oscillazioni torsionali su Giove

Lo studio suggerisce un periodo di circa 4 anni, tipico delle oscillazioni torsionali o onde di Alfvén. Le oscillazioni potrebbero influenzare il livello delle nuvole e la distribuzione del calore nella gigante gassosa, con un’onda Alfvén che si propaga lungo le linee magnetiche associate.

Influenza del campo magnetico

La velocità delle oscillazioni torsionali è legata al campo magnetico perpendicolare all’asse di rotazione, che potrebbe variare a diverse profondità nel pianeta. Il modello proposto indica un’onda di Alfvén localizzata, suggerendo una complessa interazione tra campi magnetici e flussi interni.

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