Наука

Открытия и сенсации

Атмосфера Юпитера и тепло

Атмосфера Юпитера и тепло
Визуализация тепловой волны, составленная на основе данных наблюдений и нанесенная на изображение Юпитера, полученного Хабблом в видимом свете, удаляющегося от раскаленного овала полярного сияния.
Джеймс О’Донохью; Хаббл/НАСА/ЕКА/А. Саймон (NASA GSFC)/Дж. Шмидт.

В 2022 году в атмосфере Юпитера была обнаружена волна тепла размером с 10 размеров Земли. Двигаясь со скоростью до 2400 метров в секунду от северного полюса Юпитера, она имела 130 000 километров (около 81 000 миль) в поперечнике и температуру 700 градусов по Цельсию (1292 градуса по Фаренгейту).
Как говорят ученые, это может разрешить одну из самых сложных загадок о самой большой планете нашей Солнечной системы —  почему она намного горячее, чем предсказывают модели. Именно постоянные полярные сияния, которые мерцают на полюсах Юпитера, могут обеспечивать дополнительную энергию для нагревания газового гиганта до температур, намного превышающих ожидаемые нами, и, вероятно, вместе с плотным солнечным ветром ответственны за вздымающуюся волну тепла.
«В прошлом году мы подготовили… первые карты верхних слоев атмосферы Юпитера, на которых можно определить доминирующие источники тепла», — говорит астроном Джеймс О’Донохью (James O’Donoghue) из Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) в Японии.
«Благодаря этим картам мы продемонстрировали, что полярные сияния Юпитера были возможным механизмом, который мог бы объяснить эти температуры».
Первое подозрение, что в атмосфере Юпитера происходит что-то странное, появилось в 1970-х годах, около 50 лет назад. Юпитер примерно в пять раз дальше от Солнца, чем Земля. На таком расстоянии он получает всего четыре процента солнечного излучения, достигающего Земли. Его верхняя атмосфера должна иметь среднюю температуру около -73 градусов по Цельсию (-99 градусов по Фаренгейту). Вместо этого она составляет около 420 градусов по Цельсию, что сравнимо с верхними слоями атмосферы Земли и намного выше, чем можно объяснить одним только солнечным нагревом. Это означает, что на Юпитере должно происходить что-то еще, и первые тепловые карты, полученные О’Донохью и его коллегами и опубликованные в прошлом году, указывали на решение.
Юпитер имеет самые мощные полярные сияния в Солнечной системе, проходящие на длинах волн, невидимых человеческому глазу. Мы также знаем, что полярные сияния здесь, на Земле, вызывают немалый нагрев нашей собственной атмосферы.Полярные сияния Юпитера очень похожи на земные: взаимодействие между заряженными частицами, магнитными полями и молекулами в атмосфере планеты. Тем не менее, они отличаются от земных.
Земные полярные сияния рождаются из порывов частиц, приносимых мощным солнечным ветром. Они спорадические, зависят от этого нерегулярного ввода. Полярные сияния Юпитера постоянны и генерируются частицами его спутника Ио, самого вулканического объекта в Солнечной системе, который постоянно извергает диоксид серы. Это формирует тор плазмы вокруг Юпитера, который направляется к его полюсам через силовые линии магнитного поля, откуда попадает в атмосферу.
Но дальше стало интереснее.

Влияние Ио не означает, что нет влияния полярных сияний от Солнца, и именно это наблюдали О’Донохью и его коллеги.Пока они собирали наблюдения за Юпитером и его странной температурой, плотный солнечный ветер обрушился на газового гиганта. В результате команда наблюдала усиление полярного сияния.
Поскольку горячий газ расширяется, это, вероятно, является причиной того, что волна тепла выплескивается из аврорального овала и двигается вниз к экватору со скоростью до тысяч километров в час. Таким образом, по мере своего распространения это должно было доставить значительное количество дополнительного тепла в атмосферу Юпитера.
«В то время как полярные сияния непрерывно доставляют тепло остальной части планеты, эти «события» тепловых волн представляют собой дополнительный значительный источник энергии», — объясняет О’Донохью.
«Эти результаты дополняют наши знания о погоде и климате верхних слоев атмосферы Юпитера и очень помогают в попытке решить проблему «энергетического кризиса», которая мешает исследованиям планет-гигантов».
Юпитер — не единственная планета в Солнечной системе, которая горячее, чем должна быть. Сатурн, Нептун и Уран на сотни градусов горячее, чем можно объяснить солнечным нагревом.

Поделитесь с друзьями

Ваша оценка статьи:

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (2 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Источники информации

1. Michelle Starr «A Planet-Sized Heatwave Has Been Found in Jupiter's Atmosphere»






наверх