Большое красное пятно Юпитера оказалось гигантской печкой
Учёные из Центра космической физики Бостонского университета сообщили о том, что Большое красное пятно Юпитера может быть тем самым загадочным источником энергии, который нагревает верхние слои атмосферы планеты-гиганта.
Художественное изображение механизма нагрева из Большого красного пятна Юпитера.
Иллюстрация Karen Teramura, UH IfA with James O'Donoghue and Luke Moore.
Чтобы понять суть открытия, необходимо вспомнить, что же собой представляет Большое красное пятно, которое считается чуть ли не чудом Солнечной системы. Оно было открыто ещё в XVII веке, и астрономы часто называют его "вечным ураганом".
Отмечается, что Большое красное пятно меняется в размерах и изменяет свой цвет на протяжении веков. Пятно перемещается параллельно экватору планеты, а газ внутри него вращается против часовой стрелки с периодом оборота около шести земных суток. Скорость ветра внутри пятна превышает 500 километров в час. Юпитер вращается вокруг своей оси очень быстро, выполняя свой полный оборот за десять часов.
Учёные давно пытались понять, откуда берётся тепло в верхних слоях атмосферы Юпитера. Тут стоит пояснить, что солнечный свет, достигающий нашей планеты, эффективно нагревает земную атмосферу даже на больших высотах. Скажем, на уровне 400 километров от поверхности Земли, примерно там, где находится Международная космическая станция, всё еще относительно тепло.
Однако Юпитер находится в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, а температура верхних слоёв его атмосферы сопоставима с земными параметрами. Источники внесолнечной энергии, которые могут быть ответственными за дополнительное "отопление", оставались для астрономов неуловимыми.
Исследователи обнаружили зоны повышенной температуры на высоте 800 километров над Большим красным пятном Юпитера.
По словам доктора Джеймса О’Донохью (James O'Donoghue), научного сотрудника Бостонского университета и ведущего автора исследования, его команда картографировала с помощью наблюдательных данных распределение тепла по всей планете для того, чтобы найти какие-либо температурные аномалии. Последние могли бы подсказать, откуда энергия, дающая тепло, исходит.
Учёные проводили наблюдения с помощью спектрометра Инфракрасного телескопа НАСА (IRTF) расположенного на острове Гавайи. На высоте около 804 километров от видимой границы слоя облаков Юпитера учёные зафиксировали довольно высокую температуру, которую никак нельзя было ожидать от такой удалённой от Солнца планеты.
Но, что интересно, зона аномального тепла соответствовала тем же широте и долготе южного полушария Юпитера, на которых находится Большое красное пятно.
Входит, загадочная горячая область в верхних слоях атмосферы Юпитера обусловлена самой знаменитой особенностью планеты, говорят учёные. Температура верхних слоёв атмосферы над Большим красным пятном на сотни градусов выше, чем в других местах.
"Мы практически сразу обнаружили, что максимальные температуры на большой высоте наблюдались в зоне над Большим красным пятном. Мы подумали, что это довольно странное совпадение, и, возможно, это является некой подсказкой", — говорит О’Донохью.
Учёные пришли к выводу, что Большое красное пятно производит некие акустические волны, которые колеблются относительно направления своего перемещения, что и нагревает верхние слои атмосферы. Подобный эффект, по словам исследователей, встречается в Андах на Земле, но в гораздо меньшем масштабе.
Как отмечает другой автор работы Люк Мур (Luke Moore), Большое красное пятно – это потрясающий источник энергии для нагревания верхних слоёв атмосферы Юпитера, но ранее не было доказательств его фактического влияния на наблюдаемые температуры на больших высотах.
Разрешение "энергетического кризиса" на далёкой планете может иметь важное значение и для других планет Солнечной системы, а также и прочих небесных тел, вращающихся вокруг других звёзд.
Как указывают исследователи из Бостонского университета, аномально высокая температура, наблюдаемая намного выше видимого диска Юпитера, не является уникальной для Солнечной системы. Такое явление наблюдается и на Сатурне, Уране и Нептуне и, вероятно, предполагают учёные, встречается и на других гигантских экзопланетах за пределами Солнечной системы.
Исследование опубликовано в научном издании Nature.
