Астрономы выяснили происхождение «красителя» Большого красного пятна

Астрономы из Центра космических полетов Годдарда и Университета Нью-Мексико выяснили возможное происхождение одного из компонентов , ответственных за окраску Большого красного пятна Юпитера. Оказалось, что продукты облучения и термической обработки гидросульфида аммония, могут объяснить спектр пятна в ультрафиолетовом и коротковолновом видимом диапазоне. Интересно отметить, что в отсутствие облучения это вещество практически не поглощает в этом диапазоне. Исследование опубликовано в журнале Icarus, кратко о нем сообщает Science.

В лабораторных условиях авторы попытались воспроизвести условия, в которых находится гидросульфид аммония (NH₄SH) внутри пятна. Для этого ученые охладили вещество до температуры 120 кельвинов и облучили потоком протонов с энергией один мегаэлектронвольт — это соответствует низкоэнергетическим космическим лучам. В результате взаимодействия с образцом образовались осколки состава S₂^-•, S₃^-• и S₆^2-•. Эти радикалы придают образцу окраску, варьирующуюся от желтой до зеленой, поглощая излучение с длинами волн около 400 нанометров. Исследователи предполагают, что облучение вещества жестким ультрафиолетом приводит к аналогичным продуктам.

Астрономы сравнили спектр полученного вещества со спектрами Большого красного пятна, собранными «Хабблом» с 1995 по 2015 годы. Авторы отмечают, что в диапазоне 300-500 нанометров лабораторные спектры совпадают с полученными телескопом. В более длинноволновой области спектры «Хаббла» показывают большую долю отраженного излучения, чем лабораторные. Расхождение могут скомпенсировать другие компоненты юпитерианской атмосферы, например, метан. 

Большое красное пятно существует в атмосфере газового гиганта уже более 350 лет. Впервые оно было обнаружено в 1665 году Джованни Кассини. Считается, что состав его облаков соответствует тропосферным облакам Юпитера. Это указывает на возможные компоненты облака — аммиак, воду и гидросульфид аммония. 

Огромные атмосферные антициклоны не редки для газовых гигантов. К примеру, на Нептуне существует Большое темное пятно, диаметром 13 тысяч километров — в три раза меньше юпитерианского Большого красного пятна. В атмосфере Сатурна выделяют два крупных антициклона — Большое белое пятно, шириной несколько тысяч километров и Гигантский гексагон диаметром 25 тысяч километров. 

Владимир Королёв