Что там на макушке?
«Юнона» позволила ученым впервые увидеть полюса Юпитера
Автоматическая межпланетная станция «Юнона» уже больше года находится на орбите Юпитера. Ее цель — исследование атмосферы, внутреннего строения и магнитных полей газового гиганта. Например, благодаря аппарату мы увидели и услышали мощные полярные сияния Юпитера, а астрономы смогли оценить индукцию магнитного поля планеты. Помимо научного оборудования, на «Юноне» установлена камера JunoCam, которая не используется в основной научной части миссии. Снимки, сделанные этой камерой, публикуются в открытом доступе, благодаря чему любой желающий может принять участие в создании своих «портретов» вихрей, ураганов, широтных поясов и облаков газового гиганта. Мы отобрали для читателей N + 1 несколько наиболее понравившихся нам работ.
На фотографии ниже представлен Юпитер и два его спутника — Ио (справа) и Европа (слева). Снимок был сделан «Юноной» во время ее восьмого сближения с планетой. Цвета усилены.
Благодаря JunoCam мы впервые увидели, как выглядят северный и южный полюса Юпитера, недоступные для наблюдений с Земли. Оказалось, эти части планеты имеют более голубой цвет по сравнению с остальными ее областями и в них наблюдаются многочисленные завихрения и штормы. Кроме того, в полярных регионах не наблюдается признаков существования широтных полос, или зон, и затемненных поясов, привычных в экваториальных областях Юпитера.
На фотографии ниже — вид на северный полюс Юпитера. Можно заметить переход от системы широтных поясов и зон к неорганизованным скоплениям вихрей и нитевидных структур. Снимок сделан во время первого сближения «Юноны» с Юпитером в августе 2016 года.
Еще одна отличительная черта газового гиганта — уже упоминавшиеся широтные зоны и пояса, выглядящие как разноцветные ленты, опоясывающие планету. Их происхождение до конца еще не понято, однако считается, что оно связано с переносом тепла восходящими и нисходящими атмосферными потоками и циркуляционными процессами, а разница в цветовой гамме разных зон и поясов определяется прозрачностью облаков и их химическим составом. На границах поясов, из-за разности скоростей атмосферных потоков, возникают неустойчивости и завихрения. Проанализировав собранные «Юноной» данные, ученые выяснили, что полосы в атмосфере Юпитера могут простираться на глубину до трех тысяч километров.
На снимке ниже — яркие облачные пояса с завихрениями, которые занимают значительную часть южного полушария планеты. Снимок сделан во время десятого сближения «Юноны» с Юпитером, с расстояния 13 604 километров от верхней кромки облаков.
Одна из самых узнаваемых черт на «лице» Юпитера — Большое Красное Пятно, гигантский атмосферный антициклон, площадь которого в три раза превышает площадь Земли. Астрономы наблюдают его уже более 350 лет — впервые ураган в атмосфере Юпитера разглядел в телескоп астроном Джованни Кассини в 1665 году. Причина, по которой буря продолжает существовать столь долгое время, связана с физической природой Юпитера. У планеты нет твердой поверхности, которая дала бы силу трения, и поэтому циркулирующие в атмосфере вихри сохраняются в течение очень долгого времени. У астрономов пока нет четкого объяснения столь яркой окраски шторма, но предполагается, что за это могут быть ответственны полирадикалы серы, возникающие при облучении и термическом воздействии на гидросульфиды аммония, входящих в состав облаков, сложные органические молекулы или красный фосфор.
На фотографии ниже представлен ураган Большое Красное Пятно и широтные пояса Юпитера. Снимок получен во время седьмого сближения «Юноны» с планетой. Расстояние до верхней границы облаков газового гиганта при этом составляло 16,5 тысячи километров.
Юпитерианская атмосфера на снимках, сделанных «Юноной», похожа на огромный кипящий котел. В ней можно найти вихри, шторма, бури и облака самых разных форм и размеров, созданные атмосферными течениями. В атмосфере Юпитера больше антициклонов (центров высокого давления), чем циклонов (центров низкого давления), причем первые обычно выглядят яркими, имеют овальную или круглую форму и «живут» гораздо дольше циклонов. Эти вихри существуют в определенных зонах, где существуют благоприятные условия для их образования, и могут «расти» путем слияния с другими штормами.
На фотографии ниже — буря в северном полушарии газового гиганта и тени, отбрасываемые облаками на нижележащие слои. Снимок сделан «Юноной» 24 октября 2017 года, с расстояния 10 108 километров от вершин облаков.
«Юнона» позволила рассмотреть облачные структуры на Юпитере с беспрецедентной детализацией, недоступной наземным обсерваториям. Исследователи надеются, что анализ получаемых изображений поможет лучше изучить процессы, управляющие атмосферой газового гиганта.
На фото ниже — облака Юпитера крупным планом. Различимы детали размером до 6 километров. Снимок сделан в ходе шестого близкого пролета «Юноны» мимо Юпитера.
Сейчас «Юнона» находится на вытянутых орбитах, делая один оборот вокруг Юпитера за 53 дня, и продолжает научную работу. Предполагается, что аппарат сможет проработать до июля 2018 года, а затем будет сведен с орбиты и сгорит в атмосфере газового гиганта. Столь небольшой срок работы объясняется сильной радиационной нагрузкой на электронику станции, работающую в условиях радиационных поясов Юпитера. Однако не исключается возможность продления миссии. В любом случае данные, которые будут получены аппаратом, внесут неоценимый вклад в науку.
Александр Войтюк
Это обнаружили «Джеймс Уэбб» и «Хаббл»
Астрономы нашли новые доказательства того, что длинный след за карликовой галактикой RCP 28 действительно может быть первым подтвержденным открытием убегающей из своей галактики сверхмассивной черной дыры. Оказалось, что головная часть структуры лучше всего описывается не моделями галактик, а сверхзвуковой ударной волной, порождаемой движущейся в окологалактическом пространстве черной дырой, окруженной плотной и горячей комой. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.