Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли нашли на карте полюсов Юпитера крупные пятна, которые беспредметно возникают и пропадают, изучая снимки, сделанные космическим телескопом «Хаббл» с 2015 по 2022 год в рамках проекта OPAL.
Темные пятна неправильной овальной формы, подобные земным по размеру, обнаружены «Хаббл» в ультрафиолете. Появление происходит возле авроральных зон, а спектры поглощения обладают своеобразными характеристиками.
Изучение показало неравномерный ритм возникновения этих темных овалов: на южном полюсе это явление наблюдается в 75 % случаев, тогда как на северном — всего в одном случае из восьми.
Эти пятна, ранее обнаруженные «Хабблом» в конце 1990-х годов и зондом «Кассини» в 2000 году, важны для понимания механизмов планет. Новые исследования позволяют предположить, что темные овалы связаны с атмосферными вихрями, возникающими при взаимодействии магнитного поля Юпитера и ионизированной плазмы, частично исходящей от вулканической активности спутника Ио.
Динамика вихрей и магнитосферные взаимодействия
Механизм этих явлений, вероятно, связан с комплексными магнитными взаимодействиями, воздействующими от ионосферы до глубоких атмосферных слоев Юпитера. Ученые предположили модель генерации на основе «магнитного вихря», который, как торнадо, поднимает и уплотняет облачные слои в стратосфере.
Эксперт Том Сталлард выдвинул теорию о механизме магнитного трения, который формируется в двух разных (и удалённых друг от друга) областях: ионосфере с вихревым движением и системе ионизированной плазмы, возникшей из-за вулканического спутника Ио.
В ионосфере вихрь проявляет наибольшую активность и постепенно теряет силу, проникая глубже в атмосферу. Это приводит к перемешиванию воздушных масс, формируя облачные скопления с плотностью, в 50 раз большей обычной.
Последствия и перспективы исследований
Это исследование предоставляет важный взгляд на взаимосвязи в планетарных системах. Майкл Вонг, один из участников группы исследователей, отмечает, что результаты демонстрируют связи между различными слоями атмосферы, начиная с ядра планеты и до ионосферы.
Наблюдения показывают, что эти вихревые овалы сравнительно непродолжительны. Формируются они за месяц и распадаются всего за две недели. Их кратковременность и магнитный генезис делают их чрезвычайно интересным объектом для изучения механизмов динамики планетарной атмосферы.
Будущие космические экспедиции и высококачественные наблюдения позволят в detail изучить это явление и понять механизмы, формирующие эти сложные вихревые системы на периферии Юпитера.
В журнале Nature Astronomy выпущена аннотация исследования. .