Новая информация о Большом красном пятне Юпитера получена аппаратом “Джеймс Уэбб”

Вблизи экватора верхние слои атмосферы Юпитера подвергаются воздействию поступающего солнечного света, который, несмотря на то, что составляет всего 4 процента от того, что получает Земля, оказывается гораздо менее однородным, чем ожидалось. Это показали ученые, которые с помощью прибора ближнего инфракрасного спектрографа (NIRSpec) аппарата “Джеймс Уэбб” наблюдали за областью над легендарным Большим красным пятном, получив данные с беспрецедентной детализацией. Они обнаружили множество сложных структур и невиданных ранее особенностей, свидетельствующих о том, что атмосфера планеты над и вокруг этого знаменитого шторма удивительно интересна и активна.

Большое красное пятно Юпитера — это огромная антициклоническая буря в верхних слоях атмосферы газового гиганта. Видимое как красное овальное пятно, оно, по оценкам, активно уже не менее 350 лет, а его ширина составляет около 16 000 км, что достаточно для того, чтобы вместить три Земли. Ветры внутри него могут достигать скорости около 432 км/ч.

Наблюдения NIRSpec за этим штормом относятся к июлю 2022 года и, таким образом, являются частью первых данных, собранных “Джеймсом Уэббом” в рамках программы Early Release Science телескопа. Они показывают инфракрасное излучение, испускаемое молекулами водорода в ионосфере Юпитера, которая находится на высоте более 300 километров над грозовыми облаками, где солнечный свет ионизирует водород и стимулирует инфракрасное излучение.

На изображении ниже, полученном с помощью данных ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec, более красные цвета показывают излучение водорода с этих больших высот в ионосфере планеты. Голубые цвета, напротив, показывают инфракрасное излучение с более низких высот, включая верхушки облаков в атмосфере и заметное Большое красное пятно.

Изображение небольшой области верхней атмосферы Юпитера, где сосредоточен огромный шторм овальной формы, прозванный Большим красным пятном, полученное с помощью данных прибора NIRSpec аппарата “Джеймс Уэбб”.

Используя возможности интегрального полевого блока прибора, ученые обнаружили, что верхние слои атмосферы в этой области имеют множество сложных структур, включая темные дуги и яркие пятна, по всему полю зрения. И хотя свет, излучаемый этим регионом, обусловлен солнечным светом, команда предполагает, что должен существовать и другой механизм, изменяющий форму и структуру верхней атмосферы.

“Один из способов изменения этой структуры — гравитационные волны, похожие на волны, бьющиеся на пляже и создающие рябь на песке“, — объясняет Хенрик Мелин из Университета Лестера, руководитель исследования. “Эти волны генерируются глубоко в турбулентной нижней атмосфере, вокруг Большого красного пятна, и могут распространяться на высоте, изменяя структуру и излучение верхней атмосферы“.

Исследователи надеются в будущем провести дальнейшие наблюдения за этими сложными волновыми узорами с помощью “Уэбба”, чтобы изучить, как гравитационные волны перемещаются в верхних слоях атмосферы планеты. А также улучшить наше понимание энергетического баланса этого региона и его эволюции.

Эти результаты также могут представлять интерес для наблюдений, которые проведет зонд ЕКА JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), запущенный 14 апреля 2023 года. JUICE проведет детальные наблюдения Юпитера и трех его крупных океанических спутников — Ганимеда, Каллисто и Европы – с помощью набора инструментов дистанционного зондирования, геофизических приборов и приборов in situ. Помимо прочего, миссия позволит глубоко изучить сложную окружающую среду Юпитера.

Со статьей, опубликованной в журнале Nature Astronomy, можно ознакомиться здесь.

Источник