Юпитер с его Большим красным пятном и другими весьма характерными атмосферными особенностями, как и наша Земля, постоянно эволюционирует. И последние наблюдения в инфракрасном диапазоне, проведенные космическим телескопом «Джеймс Уэбб», позволили получить новую информацию.
В частности, «Уэбб» обнаружил невиданную ранее особенность: высокоскоростное течение, простирающееся на 4800 км над экватором Юпитера. Оно лежит над основными облачными слоями и дает ценную информацию о том, как взаимодействуют между собой различные слои турбулентной атмосферы Юпитера.
На приведенном ниже композитном изображении, полученном из отдельных снимков NIRCam аппарата «Уэбб», Юпитер показан в улучшенных цветах: Большое красное пятно выглядит белым со светло-розовыми краями вокруг него. Справа — масштабное изображение некоторых областей атмосферы Юпитера, возмущенных присутствием течения, обнаруженного с помощью JWST. Рикардо Уэсо (Ricardo Hueso) из Университета Страны Басков в Бильбао, автор исследования, описывающего полученные результаты, пояснил:
«То, что мы всегда видели как нечеткие дымки в атмосфере Юпитера, теперь предстает в виде резких особенностей. По ним мы можем проследить за быстрым вращением планеты«.
Почему только «Уэбб» может наблюдать эту особенность?
Хотя различные наземные телескопы, такие как Juno и Cassini, а также космический телескоп Хаббл уже давно наблюдают за метеорологическими изменениями в системе Юпитера, «Уэбб» имеет дополнительное преимущество. Его взгляд в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне чувствителен к самым верхним слоям атмосферы, примерно на 25-50 км выше верхушек облаков. Таким образом, он способен заставить нас оценить мельчайшие детали в световом диапазоне экватора.
Чтобы обнаружить новую особенность, исследователи проанализировали данные NIRCam за июль 2022 года. Научная программа Early Release Science под руководством Имке де Патера из Калифорнийского университета в Беркли и Тьерри Фуше из Парижской обсерватории была рассчитана на получение изображений Юпитера на расстоянии 10 часов (т.е. в юпитерианский день) в разных фильтрах. Каждый из них смог обнаружить изменения мелких особенностей на разных высотах в атмосфере газового гиганта.
Так был обнаружен струйный поток, скорость которого составляет около 515 км/ч. Это в два раза быстрее, чем скорость ветра урагана пятой категории на Земле. Он находится на высоте около 40 км над облаками, в нижней стратосфере Юпитера.
Чтобы улучшить анализ этой области, через день после наблюдений «Уэбба» в том же направлении был направлен телескоп «Хаббл». Полученные результаты оказались решающими в наблюдении развития штормов на экваторе Юпитера, не связанных со струей. Таким образом, совместная работа двух телескопов позволила изучить трехмерную структуру грозовых облаков.
Юпитер имеет сложную, но повторяющуюся структуру ветров и штормов в экваториальной стратосфере. Ли Флетчер (Leigh Fletcher) из Университета Лестера (Великобритания) пояснил: «Мы можем ожидать, что в ближайшие два-четыре года скорость струи будет значительно меняться».
Теперь исследователи ожидают дальнейших наблюдений Юпитера с помощью аппарата «Уэбб», чтобы определить, изменяется ли скорость и высота струи с течением времени.
С результатами исследования, опубликованными в журнале Nature Astronomy, можно ознакомиться .