Атмосфера самой большой планеты Солнечной системы удивляет астрономов: под яркими зонами полярных сияний на севере и юге Юпитера образовались огромные темные пятна, видны только в ультрафиолетовом диапазоне. Изучение этих овальных структур размером с Землю поможет разобраться в сложных процессах магнитосферы и атмосферы планеты и может привести к созданию более точных моделей атмосферы газовых гигантов.
На пятой по удаленности от Солнца планете самое заметное атмосферное явление — Большое красное пятно — постоянно характеризуется высокой областью давления и меняет свои размеры с регулярностью. рассказывалИзвестно, что форма и размеры этого атмосферного вихря изменяются каждые 90 дней. Причины этих изменений остаются неизвестными.
Юпитер известен своими полярными сияниями: ионизированный газ (ионизованный водород, а также ионы серы и кислорода, выбрасываемые спутником Ио) излучает фиолетовый и (реже) синий свет. Эти яркие явления возникают в атмосфере газового гиганта в основном из-за чрезвычайно сильного магнитного поля планеты (в 10-14 раз больше, чем у Земли).
Группа исследователей из Калифорнийского университета (США) обнаружила необычные овальные структуры на полюсах Юпитера, анализируя данные космического телескопа «Хаббл» с 1994 по 2022 год. Пятна, видимые только в ультрафиолетовом диапазоне, появляются в большинстве случаев на южном полюсе, а на северном крайне редко: зафиксировать их удалось лишь раз из восьми наблюдений.
Авторы научного труда полагают, что открытие… представленной в журнале Nature AstronomyЮжный полюс газового гиганта более подвержен процессам, формирующим пятна. По словам ведущего автора исследования Трой Тсуботы, последние появляются под яркими зонами полярных сияний Юпитера и поглощают больше ультрафиолетового излучения, чем окружающая атмосфера.
Ученые считают, что эти загадочные образования появляются из-за взаимодействия магнитного поля планеты с атмосферой. Возможно, в основе явления лежит мощный антициклонный вихрь, сформированный взаимодействием ионосферы Юпитера и плазменного тора, создаваемого Ио. Напомним, этот вулканически активный спутник каждую секунду выбрасывает 1000 килограммов ионизированного газа в космос, который затем образует тор вокруг газового гиганта вдоль орбиты луны.
Этот вихрь напоминает торнадо, доходящий до нижних слоёв атмосферы и смешивающий газы стратосферы. В результате формируются густые облака дымки, что может привести к увеличению концентрации аэрозолей в 50 раз по сравнению с обычным уровнем. объяснилАстроном Майкл Вонг — соавтор исследования.
Исследования установили, что процессы в магнитосфере Юпитера сильнее, чем полагали, воздействуют на атмосферу планеты: взаимодействие магнитных полей и плазменных потоков порождает динамические явления, создающие вихри. Астрономические наблюдения показывают особенно контрастные явления по сравнению с условиями на Земле: магнитные процессы на нашей планете в основном затрагивают верхние слои атмосферы, вызывая полярные сияния.
Астрономы подчеркивают важность изучения связей между слоями атмосферы для понимания динамики атмосфры различных планет, включая Юпитер, Землю и экзопланеты.
Открытие было частью программы OPAL (Наследие атмсофэр внешних планет), и в перспективе позволит создать более точные модели атмосфер планет, что даст возможность глубже понять их динамику и эволюцию.