Новые подробности о полярных сияниях Юпитера раскр...
Новые подробности о полярных сияниях Юпитера раскрыты благодаря телескопу «Джеймс Уэбб» - New-Science.ru
13 мая 2025, 00:00
Полярные сияния Юпитера, самые мощные в Солнечной системе, стали еще более сложными и динамичными благодаря последним наблюдениям космического телескопа имени "Джеймса Уэбба". Данные, собранные аппаратом NIRCam 25 декабря 2023 года, показали удивительные световые вариации, некоторые из которых до сих пор не находят физического объяснения. Полярные сияния возникают, когда заряженные частицы проникают в атмосферу планеты вблизи магнитных полюсов и взаимодействуют с атмосферными газами, производя свечение. На Земле это происходит в основном из-за солнечного ветра, но в случае с Юпитером ситуация гораздо более экстремальная. Планета обладает гораздо более интенсивным магнитным полем и захватывает частицы как от Солнца, так и от своей вулканического спутника Ио, который вносит свой вклад в материал, выбрасываемый при его извержениях. Эти частицы разгоняются до высоких скоростей и, попадая в атмосферу Юпитера, вызывают полярное сияние, в сотни раз более энергичное, чем на Земле.
Полярные сияния, которые включаются и выключаются за считанные секунды
Команда под руководством Джонатана Николса из Лестерского университета использовала инфракрасную чувствительность "Уэбба" для наблюдения за выбросом иона тригидрогена (H₃⁺), ключевого индикатора условий в верхних слоях атмосферы Юпитера. Считалось, что эти выбросы меняются медленно, на временных масштабах в несколько минут, но данные "Уэбба" показали, что вся область полярного излучения "сцинтиллирует" с колебаниями до одной секунды, что говорит о гораздо более быстрой и нестабильной динамике. Наблюдения полярных сияний Юпитера (слева) в области 3,36 мкм, сделанные камерой NIRCam аппарата "Джеймс Уэбб" 25 декабря 2023 года. Справа — планета Юпитер (фото Уэбба, первоначально опубликованное в 2023 году) и положение полярных сияний. По словам Николса, эта изменчивость может иметь решающее значение для понимания механизмов нагрева и охлаждения верхних слоев атмосферы планеты. Более того, благодаря одновременным наблюдениям телескопа "Хаббл" в ультрафиолете, команда смогла напрямую сравнить изображения в двух спектральных диапазонах, но обнаружила неожиданную аномалию: некоторые из самых ярких областей, наблюдаемых "Уэббом", не имели аналогов в данных "Хаббла".
Световая подпись, которой до сих пор нет объяснения
Это несоответствие между двумя наборами данных озадачило исследователей. Для объяснения эмиссии, наблюдаемой обоими телескопами, потребовалась бы комбинация больших количеств низкоэнергетических частиц, что до сих пор считалось маловероятным. Таким образом, открытие поднимает вопросы о взаимодействии магнитного поля, частиц и атмосферы и указывает на то, что энергетическое поведение полярных сияний Юпитера, возможно, еще не до конца изучено. Следующим шагом будет сравнение этих данных с данными зонда Juno, который в настоящее время находится на орбите Юпитера, в поисках подсказок о происхождении загадочного излучения. Уже запланированы новые наблюдения с помощью "Уэбба", цель которых — углубить наше понимание космической среды Юпитера и ее экстремальной атмосферной динамики. С исследованием, опубликованным в журнале Nature Communications, можно ознакомиться здесь. Читайте все последние новости астрономии на New-Science.ru
Наблюдения полярных сияний Юпитера (слева) в области 3,36 мкм, сделанные камерой NIRCam аппарата "Джеймс Уэбб" 25 декабря 2023 года. Справа — планета Юпитер (фото Уэбба, первоначально опубликованное в 2023 году) и положение полярных сияний.