- Источник:
ESA/Webb, NASA & CSA, Jupiter ERS Team, J. Schmidt, H. Melin, M. Zamani
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» удивил астрономов, показав неожиданное свечение в ионосфере Юпитера — прямо над Большим Красным пятном. Эта область — крупнейший шторм Солнечной системы размером с Землю, который бушует уже не одно столетие и без того интригует ученых. Теперь в малоизученном слое атмосферы, посреди этого антициклона обнаружены полосы, дуги и пятна, которые светятся в ближнем инфракрасном диапазоне. Новое исследование, опубликованное в , открывает их происхождение.
В атмосфере газового гиганта множество штормов и циклонов невероятной силы, подобных которым нет на Земле. Самый мощный и долговечный антициклон образует на поверхности планеты Большое Красное пятно. Заглянуть в природу этого шторма ученые пытаются с развитием космических технологий не одно десятилетие.
«Джеймс Уэбб» изучил в инфракрасном диапазоне с высоким разрешением ионосферу Юпитера в районе Большого Красного пятна. Ионосфера — это верхний слой атмосферы, в котором много свободных ионов и электронов, так как она ионизируется солнечным излучением и космическими лучами. Низкие широты этого слоя на Юпитере оставались почти неисследованными до недавнего времени.
Структуры, наблюдаемые в атмосфере Юпитера. Красные оттенки соответствуют большей высоте, синие — меньшей
- Источник:
ESA/Webb, NASA & CSA, Jupiter ERS Team, J. Schmidt, H. Melin, M. Zamani
Доминирующие ионы в ионосфере Юпитера — катионы тригидрата H3+, которые излучают инфракрасное свечение. Так как на планету воздействуют всего 4% от той солнечной радиации, что получает Земля, ученые предполагали, что это свечение распределяется равномерно. Однако данные Уэбба показали в газе более яркие структуры сложных форм — в виде светящихся дуг, пятен и полос. Они образовались из-за того, что концентрация H3+ была более высокой в этих местах.
«Мы думали — возможно, наивно, — что этот регион будет крайне скучным. На самом деле (то, что мы наблюдаем) это так же интересно, как северное сияние, если не больше. Юпитер не перестает удивлять».
По словам экспертов, это значит, что кроме основного механизма — ионизации водорода солнечным светом, «здесь в игру вступает что-то еще». Авторы исследования считают, что это гравитационные волны — они тоже могут менять структуру слоев атмосферы, как морские волны создают рябь на песке.
Эти волны должны появляться гораздо глубже — в нижних слоях атмосферы по всему периметру Большого Красного пятна, и распространяться в высоту, чтобы повлиять на выбросы в верхних слоях. Однако это означает, что все слои атмосферы Юпитера взаимодействуют друг с другом сложным и «ранее невиданным образом». Моделирование атмосферы газового гиганта с новыми данными подтвердило, что эта низкоширотная ионосфера — совсем не статичная область и особенности, открытые в ней, ученые наблюдают впервые. Возможно, что такая сильная связь нижней и верхней атмосферы присуща и другим планетам-гигантам.
