Астрономы нашли удивительные формы в верхних слоях атмосферы Юпитера

Используя космический телескоп имени Джеймса Уэбба, ученые обнаружили множество ранее невидимых особенностей в области над знаменитым Большим красным пятном Юпитера. Оказалось, что в этом регионе, который раньше считался ничем не примечательным по своей природе, находится множество сложных структур и необычных явлений.
Юпитер — один из самых ярких объектов ночного неба, и его легко увидеть в ясную ночь. Если не считать сияния в полярных регионах планеты, свечение атмосферы Юпитера слабое, поэтому наземным телескопам сложно различить детали. Однако инфракрасная чувствительность Уэбба позволяет астрономам изучать газовую оболочку планеты над знаменитым Большим Красным Пятном с беспрецедентной детализацией.
Верхняя атмосфера Юпитера является границей между магнитным полем и нижележащими слоями. Здесь можно увидеть яркие проявления северного и южного сияния, которые подпитываются вулканическим материалом, выброшенным со спутника Юпитера Ио. Однако ближе к экватору на структуру верхней атмосферы планеты влияет солнечный свет. Поскольку на Юпитер попадает только 4% от лучей, получаемых Землей, астрономы предсказали, что этот регион будет однородным по своей природе.
Наблюдения за Большим красным пятном Юпитера проводилось с помощью спектрографа ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRSpec) в июле 2022 года с использованием возможностей прибора Integral Field Unit. Наблюдения команды Early Release Science были направлены на то, чтобы выяснить, действительно ли эта область тусклая. Оказалось, что в верхних слоях атмосферы есть множество сложных структур, включая темные дуги и яркие пятна.

"Мы думали, возможно, наивно, что этот регион будет очень скучным, — поделился руководитель группы Хенрик Мелин из Университета Лестера в Великобритании. — На самом деле это так же интересно, как и северное сияние, если не больше. Юпитер никогда не перестает удивлять".
Хотя свет, излучаемый этой областью, обусловлен солнечными лучами, команда предполагает, что должен существовать другой механизм, изменяющий форму и структуру верхних слоев атмосферы.
"Один из способов повлиять на нее — гравитационные волны, похожие на морские, разбивающиеся о пляж и создающие рябь на песке, — объяснил Мелин. — Они генерируются глубоко в турбулентных нижних слоях атмосферы вокруг Большого Красного Пятна и могут подниматься на высоту, изменяя структуру и выбросы верхних слоев атмосферы".
Команда объясняет, что эти волны иногда можно наблюдать на Земле, однако они намного слабее, чем те, которые наблюдал Уэбб на Юпитере. Ученые также надеются провести последующие наблюдения за этими сложными волновыми узорами в будущем, чтобы исследовать, как эти узоры движутся в верхних слоях атмосферы, и улучшить наше понимание энергетического баланса этого региона и того, как эти особенности меняются с течением времени.
Полученные результаты также могут послужить хорошим подспорьем миссии ЕКА Juice, которая стартовала 14 апреля 2023 года. Космический аппарат проведет подробные наблюдения за Юпитером и его тремя большими спутниками — Ганимедом, Каллисто и Европой — с помощью комплекса дистанционного зондирования, геофизических и многих других приборов. Миссия позволит описать эти планетарные объекты и глубоко изучить сложную среду Юпитера. Это также даст более широкое понимание Юпитера, как архетипа газовых гигантов во Вселенной.
Результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Редактор: Илья Дочар
Источник: ESA/Webb