На полюсах Юпітера виявили плями розміром із Землю.
Найвідоміше атмосферне явище п’ятої за віддаленістю від Сонця планети — Велика червона пляма — є постійною зоною високого тиску і регулярно змінюється в розмірах. Раніше Naked Science розповідав про те, що форма і розмір цього атмосферного вихору змінюються відповідно до 90-денного циклу. Однак причини, чому це відбувається, залишаються невідомими.
Ще Юпітер може похвалитися полярними сяйвами: іонізований газ (іонізований водень, а також іони сірки та кисню, що викидаються супутником Іо) випромінює фіолетовий і (рідше) синій колір. Ці незвично яскраві явища виникають в атмосфері газового гіганта в основному через надзвичайно сильне магнітне поле планети (у 10-14 разів більше магнітного поля Землі).
Тепер, аналізуючи дані, отримані за допомогою космічного телескопа «Хаббл» за період з 1994 по 2022 рік, дослідницька група з Каліфорнійського університету (США) виявила незвичайні овальні структури на північному та південному полюсах Юпітера. Плями, видимі лише в ультрафіолетовому діапазоні, виявилось, з’являються в 75 відсотках випадків на південному полюсі, але вкрай рідко виникають на північному — зафіксувати їх вдалося всього в одному з восьми спостережень.
Відкриття, на думку авторів наукової роботи, представленої в журналі Nature Astronomy, вказує на те, що південний полюс газового гіганта більше піддається процесам, які призводять до утворення плям. Останні, як зазначив провідний автор дослідження Трой Цубота (Troy Tsubota), з’являються майже завжди під яскравими зонами полярних сяйв Юпітера і поглинають більше ультрафіолетового випромінювання, ніж навколишня атмосфера. Ось чому на зображеннях вони виглядають темнішими.
Команда вчених припустила, що ці загадкові структури виникають внаслідок взаємодії магнітного поля планети та її атмосфери — в основі явища, ймовірно, лежить потужний антициклонний вихор, сформований взаємодією іоносфери Юпітера та плазмового тора, що створюється Іо. Нагадаємо, цей вулканічно активний супутник щосекунди викидає в космічний простір 1000 кілограмів іонізованого газу, який в подальшому утворює тор, що оточує газового гіганта вздовж орбіти місяця.
«Цей вихор нагадує торнадо, яке досягає нижніх шарів атмосфери та змішує стратосферні гази. Внаслідок цих процесів виникають густі області димки, що може призводити до підвищення концентрації аерозолів у 50 разів порівняно з звичайним рівнем», — пояснив співавтор дослідження астроном Майкл Вонг (Michael Wong).
Результати показали, що процеси в магнітосфері Юпітера впливають на його атмосферу сильніше, ніж вважалося раніше: взаємодія магнітних полів і плазмових потоків призводить до виникнення динамічних процесів, що формують вихори. Особливо контрастно спостережувані астрономами явища виглядають у порівнянні з умовами на Землі — на нашій планеті такі магнітні процеси стосуються переважно верхніх шарів атмосфери, викликаючи полярні сяйва.
Астрономи зазначили, що вивчення зв’язків між різними шарами атмосфери має важливе значення для розуміння динаміки атмосфер будь-яких планет, будь-то Юпітер, Земля чи світи за межами Сонячної системи (екзопланети). Подальші спостереження за полярними областями газового гіганта допоможуть вченим більше дізнатися про механізми утворення темних плям і їх вплив на атмосферу планети.
Відкриття проходило в рамках програми OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) і в майбутньому може призвести до створення більш точних моделей атмосфер планет, дозволяючи краще зрозуміти їх динаміку та еволюцію з часом.