Устрашающая красота. Астрономы выяснили, как устроены Большое красное пятно и другие циклоны Юпитера
Зонд Juno детально изучил структуру Большого красного пятна Юпитера и обнаружил значительные различия в его глубине в центральных регионах и на окраинах.
Для оценки глубины и структуры Большого красного пятна и других ураганов Юпитера ученые использовали микроволновые и гравитационные измерения.
«Эти новые наблюдения Juno открывают кладезь новой информации о загадочных наблюдаемых особенностях Юпитера. Это замечательный пример того, как наши научные группы, работающие в разных странах, укрепляют понимание нашей Солнечной системы», — сказала Лори Глейз, директор отдела планетарных наук NASA в штаб-квартире агентства в Вашингтоне.
Микроволновый радиометр Juno (MWR) позволяет ученым миссии заглядывать под верхушки облаков Юпитера и исследовать структуру его многочисленных вихревых бурь. Самый известный из этих штормов — антициклон, известный как Большое красное пятно. Этот малиновый вихрь, более широкий, чем Земля, заинтриговал ученых с момента его открытия почти два столетия назад.
«Ранее Juno удивлял нас намеками на то, что явления в атмосфере Юпитера оказались глубже, чем ожидалось. Теперь мы начинаем собирать все эти отдельные части вместе и впервые по-настоящему понимаем, как работает красивая и жестокая атмосфера Юпитера», — сказал Скотт Болтон, главный исследователь Juno из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио.
Новые результаты показывают, что циклоны теплее наверху, с более низкой атмосферной плотностью, а внизу они холоднее и с более высокой плотностью. Антициклоны, вращающиеся в противоположном направлении, холоднее вверху, но теплее внизу.
Результаты также указывают на то, что эти штормы намного выше, чем ожидалось: одни простираются на 100 км ниже вершины облаков, а другие, включая Большое красное пятно, простираются на 350 км. Это неожиданное открытие демонстрирует, что вихри покрывают области за пределами тех, где конденсируется вода и образуются облака, ниже глубины, где солнечный свет согревает атмосферу.
Высота и размер Большого Красного Пятна означает, что концентрация атмосферной массы в шторме потенциально может быть обнаружена приборами, изучающими гравитационное поле Юпитера. Два близких пролета Juno над самым известным местом Юпитера предоставили возможность найти гравитационную подпись шторма и дополнить результаты MWR по его глубине.
Помимо циклонов и антициклонов, Юпитер известен своими отличительными поясами и зонами — белыми и красноватыми полосами облаков, которые опоясывают планету. Сильные ветры с востока на запад, движущиеся в противоположных направлениях, разделяют полосы. Juno ранее обнаружил, что эти ветры или реактивные течения достигают глубины около 3200 км.
Исследователи до сих пор пытаются разгадать загадку того, как образуются реактивные течения. Данные, собранные MWR Juno во время нескольких проходов, раскрывают один возможный ключ к разгадке: газообразный аммиак в атмосфере перемещается вверх и вниз в удивительной согласованности с наблюдаемыми струйными потоками.
«Следуя за аммиаком, мы обнаружили циркулирующие ячейки как в северном, так и в южном полушариях, которые по своей природе похожи на „ячейки Ферреля“, которые контролируют большую часть нашего климата здесь, на Земле. В то время как у Земли одна ячейка Ферреля на полушарие, у Юпитера их восемь — каждая как минимум в 30 раз больше», — сказала Керен Дуер, аспирантка из Института Вейцмана в Израиле.
«Циклоны Юпитера влияют на движение друг друга, заставляя их колебаться около положения равновесия», — сказал Алессандро Мура, соисследователь Juno в Национальном институте астрофизики в Риме.
Данные JIRAM также указывают на то, что, подобно ураганам на Земле, эти циклоны хотят двигаться к полюсу, но циклоны, расположенные в центре каждого полюса, отталкивают их назад. Этот баланс объясняет, где находятся циклоны.
Зонд Juno прибыл на Юпитер в 2016 году и сейчас выполняет расширенную миссию по сбору более подробной информации о планете-гиганте. В августе космическому аппарату исполнилось 10 лет, и он работает нормально и продолжает свою «расширенную» миссию, которая была одобрена в начале 2021 года.
Тем не менее, интенсивная радиационная среда на Юпитере означает, что Juno может не дожить до конца миссии в 2025 году.
Некоторые примечательные открытия Juno в последние годы включают обнаружение странных новых полярных сияний на Юпитере, что дает больше информации о тайне атмосферной «горячей точки» на протяжении нескольких поколений и предоставляет беспрецедентные подробности об атмосфере планеты и штормах.
Ранее НВ писал, что астроном-любитель из Бразилии и его коллеги зафиксировали новый случай столкновения Юпитера с неизвестным космическим объектом. Исследователи полагают, что этот объект может быть небольшой кометой или астероидом размером около ста метров.
Вечером 13 сентября 2021 года астрономы-любители зафиксировали яркую вспышку того, что, казалось, было столкновением с Юпитером. Вспышку заметили Харальд Палеске из Германии, который снимал тень спутника Ио, когда он проходила перед планетой, а также Хосе Луис Перейра из Бразилии.
В случае подтверждения это событие будет только восьмым ударным событием, которое наблюдали на Юпитере после столкновения кометы Шумейкера-Леви 9 в 1994 году, которая распалась из-за приливных сил Юпитера
Точно неизвестно, как часто Юпитер сталкивается с чем-то большим или достаточно быстрым, чтобы вызвать ударную вспышку, видимую с Земли, но считается, что это происходит довольно часто — где-то от 20 до 60 раз в год. Юпитер большой и имеет огромное гравитационное поле, которое ускоряет метеориты, вызывая гораздо больше энергетических событий, чем мы испытываем на Земле.
Подписаться на ежедневную email-рассылку материалов раздела Техно Ежедневная рассылка о том как технологии изменяют мир подписаться Ежедневно в 17:00