Магнитные вихри на полюсах Юпитера

Астрономы из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили необычные явления на полюсах Юпитера: крупные тёмные пятна, которые появляются и исчезают, словно по случайной закономерности. Эти образования, размером с Землю, заметны только в ультрафиолетовом спектре и расположены в слоях стратосферного тумана, покрывающего полюса планеты.

Необычные пятна в полярных туманах

Тёмные овалы, впервые зафиксированные телескопом Hubble в конце 1990-х годов, располагаются чуть ниже ярких зон полярного сияния, аналогичного земным северным и южным сияниям. Пятна поглощают больше ультрафиолетового излучения, чем окружающие области, и выглядят тёмными на снимках. Исследования 2015–2022 годов показали, что такие пятна появляются в 75% наблюдений южного полюса, но крайне редко встречаются на северном. Эти тёмные овалы, вероятно, вызваны уникальными процессами, связанными с мощным магнитным полем Юпитера. Эти процессы затрагивают не только верхние слои атмосферы, где образуются сияния, но проникают глубже, вызывая перемешивание и уплотнение стратосферных туманов.

Магнитные вихри и плотный туман

Согласно гипотезам, магнитное поле Юпитера создаёт вихри, которые зарождаются в ионосфере, а затем проникают в более глубокие слои атмосферы. Это явление похоже на торнадо, которое "срывает" частицы с поверхности. Вихрь может либо поднимать туман с нижних слоёв, либо вызывать образование нового. Исследования показали, что плотность тумана в этих пятнах в 50 раз выше, чем в окружающей атмосфере. "Мы видим, что эти вихри, вероятно, формируются в течение месяца и исчезают через несколько недель," — отметил Си Чжан, один из авторов исследования. Он также подчеркнул, что динамика вихрей играет большую роль, чем химические реакции, вызванные воздействием высокоэнергетичных частиц.

Роль спутников и магнитного поля

Учёные связывают вихри с взаимодействием магнитного поля Юпитера и плазменного слоя, который формируется благодаря вулканической активности спутника Ио. Эти взаимодействия создают движение в ионосфере, постепенно ослабевающее в нижних слоях, но вызывающее перемешивание атмосферы и появление плотных пятен. "Связь между разными слоями атмосферы очень важна для понимания не только Юпитера, но и других планет," — подчёркивает Майкл Вонг, соавтор исследования. По его словам, эти процессы объединяют разные элементы системы Юпитера: внутреннее магнитное поле, спутники, ионосферу и стратосферные туманы.

Открытие для понимания гигантских планет

Исследование проводилось в рамках проекта OPAL, направленного на изучение атмосферных динамических процессов на гигантских планетах Солнечной системы. Эти данные помогают лучше понять, как работают слоистые атмосферы таких планет, и выявить особенности, которые отличают их от земных процессов. "Наблюдения Юпитера помогают нам увидеть взаимосвязи между различными компонентами системы планеты — от магнитного динамо до спутников и плазмы," — подытожил Вонг. Это открытие важно для дальнейшего изучения атмосфер как в нашей Солнечной системе, так и на экзопланетах.

• Уникальный диск вокруг Веги: что раскрыли телескопы Hubble и Webb
• Учёные готовятся к амбициозному исследованию тёмной материи и энергии
• Объяснено происхождение рентгеновского излучения от черных дыр
• Космический корабль DART NASA навсегда изменил форму и орбиту лунного астероида
• Учёные выявили человеческое влияние на рост озона в верхней тропосфере
• Новая модель опровергла ведущую теорию о формировании континентов Земли
• Сверхмассивная черная дыра растет как младенческая звезда
• Новый ветер дует от исторической сверхновой