Астрономы раскрыли полувековую загадку Юпитера

Исследование на основе данных трех разных обсерваторий позволило раскрыть секрет «энергетического кризиса» Юпитера.

Исследование опубликовано в журнале Nature, коротко о нем рассказывается на сайте НАСА.

Находящийся более чем в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, Юпитер не должен быть особенно теплым. В соответствии с количеством получаемого солнечного света средняя температура в верхних слоях атмосферы планеты должна быть около –73 °C. Однако на самом деле температура здесь составляет около +426 °C.

Источник этого дополнительного тепла оставался неизвестным в течение 50 лет, из-за чего ученые назвали это несоответствие «энергетическим кризисом» планеты.

чтобы обнаружить источник тепла на Юпитере, международная группа недавно собрала наблюдения с трех обсерваторий: космического корабля НАСА Juno, спутника Hisaki Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) и обсерватории Кека на острове Маунакея на Гавайях.

«Мы обнаружили, что интенсивное полярное сияние Юпитера, самое мощное в Солнечной системе, отвечает за нагрев верхних слоев атмосферы всей планеты до удивительно высоких температур», — рассказали исследователи.

Полярные сияния возникают, когда электрически заряженные частицы попадают в магнитное поле планеты. Они движутся по силовым линиям в магнитном поле, сталкиваясь с молекулами в атмосфере, что высвобождает свет и энергию. На Земле это приводит к красочному световому шоу, а на Юпитере частицы, исходящие из вулканического спутника Ио, формируют самое мощное полярное сияние в Солнечной системе и сильный нагрев верхних слоев атмосферы над полярными регионами планеты.

Идея о том, что полярное сияние может быть источником таинственной энергии Юпитера, была предложена ранее, но до сих пор эту гипотезу невозможно было ни подтвердить, ни опровергнуть.

Температурные карты с высоким разрешением от обсерватории Кека в сочетании с данными магнитного поля от Hisaki и Juno позволили команде поймать полярное сияние в момент его направления от полюса к экватору Юпитера.

Предыдущие карты температуры верхних слоев атмосферы были сформированы с использованием изображений, состоящих всего из нескольких пикселей. Этого разрешения недостаточно, чтобы увидеть, как температура может изменяться по всей планете. В новом исследовании команда создала карты температуры с более чем 10 000 отдельных точек данных.

Вопреки ожиданиям, оказалось, что тепло удерживается не только в полярных регионах: оно распространяется с постепенным понижением температуры ближе к экватору.

«Мы также обнаружили странную локализованную область нагрева вдали от полярного сияния — длинную полосу тепла, непохожую на все, что мы видели раньше, — заявили авторы. — Хотя мы не можем быть уверены в том, что это, мы считаем, что это катящаяся волна тепла, текущая к экватору от полярного сияния».

Наконец, наблюдения аппарата Juno на орбите вокруг Юпитера позволили определить точное местоположение полярного сияния на планете. Эта информация не всегда доступна на тепловых картах, поскольку тепло рассеивается во многих направлениях. «Представьте себе пляж: горячая атмосфера — это вода, магнитное поле — это береговая линия, а полярное сияние — это океан. Мы обнаружили, что вода покинула океан и затопила землю, и Juno показал, где эта береговая линия должна была проходить. Таким образом, мы понимаем степень "затопления"».

Кстати, ведущим автором работы является планетолог Джеймс О'Донохью, известный своими увлекательными анимациями: как выглядит Земля без воды, как вращаются кольца вокруг Сатурна, что будет, если на разных планетах уронить мячик, и т. д.

20 августа можно будет увидеть противостояние Юпитера

Астроном-любитель обнаружил новый спутник Юпитера