На протяжении как минимум 150 лет Большое красное пятно Юпитера является одним из самых интересных объектов наблюдений для астрономов в нашей Солнечной системе. И мы до сих пор многого не знаем об этом многолетнем антициклоническом шторме.
Теперь серия тщательных наблюдений космического телескопа «Хаббл», проводившихся в течение 90 дней с декабря 2023 по март 2024 года, показала, что Большое красное пятно не так стабильно, как может показаться: оно колеблется, движется, волнообразно, что ученые и смогли заснять.
Астрономы уже знали, что движение и положение Большого красного пятна Юпитера слегка меняется в зависимости от долготы. Однако они не подозревали, что оно может колебаться до такой степени, что никогда не было обнаружено ранее.
Большое красное пятно движется …
Хаббл ежегодно наблюдает за Юпитером и другими планетами внешней части Солнечной системы в рамках программы Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) под руководством Эми Саймон из Центра космических полетов Годдарда. Эти наблюдения проводятся в рамках программы, специально посвященной Большому красному пятну.
Понимание механизмов самых крупных штормов в нашей планетарной системе вводит теорию ураганов на Земле в более широкий космический контекст. Это может быть использовано для лучшего понимания метеорологии на планетах вокруг других звезд (а также нашей собственной).
Команда Саймона использовала «Хаббл» для увеличения масштаба антициклонического шторма Юпитера, чтобы детально рассмотреть его размер, форму и изменение цвета.
В частности, были проведены наблюдения в ультрафиолетовом свете, которые показали, что отчетливое ядро бури становится ярче, когда она достигает максимального размера в своем цикле колебаний. Такое поведение свидетельствует о меньшем поглощении дымки в верхних слоях атмосферы. Майк Вонг из Калифорнийского университета в Беркли сказал:
Ускоряясь и замедляясь, он сталкивается с ветреными струйными течениями на севере и юге. Это похоже на сэндвич, в котором ломтики хлеба вынуждены надуваться, когда в центре слишком много начинки.
Вонг сравнил это с Нептуном, где темные пятна могут перемещаться далеко в широту без сильных струйных потоков, удерживающих их на месте. Большое красное пятно Юпитера, напротив, удерживается в южных широтах, зажатое между струйными течениями, по сравнению с масштабами наблюдений телескопа, находящегося на Земле.
…и оно меняется
Команда наблюдала за уменьшением Большого красного пятна в течение десяти лет и прогнозирует, что оно будет продолжать уменьшаться, прежде чем примет стабильную, менее вытянутую форму.
Сейчас оно переполняет свою широтную полосу по отношению к полю ветра. Как только он уменьшится в пределах этой полосы, ветры снова удержат его на месте. Команда прогнозирует, что Великое Пятно, вероятно, стабилизируется в размерах, но пока «Хаббл» наблюдал его только в течение одного цикла колебаний.
Впервые ученым удалось получить правильную частоту снимков, чтобы понять это явление. В сочетании с высоким разрешением «Хаббла» это позволило им подтвердить, что Большое красное пятно сжимается и разжимается, двигаясь то быстрее, то медленнее. «Это неожиданно, и на данный момент нет никаких гидродинамических объяснений», — сказали ученые.
В любом случае, это отличный пример того, как с помощью изображений «Хаббла» можно наблюдать за атмосферами внешних планет. И теперь команда надеется, что в будущем с помощью снимков высокого разрешения «Хаббл» сможет определить другие параметры Юпитера, которые укажут на причину колебаний.