Планетологи обнаружили в верхних слоях атмосферы Юпитера Большое Холодное Пятно, размер которого сравним с диаметром Земли. Открытие свидетельствует о том, что газовая оболочка планеты имеет гораздо более сложную структуру, чем считалось ранее. Исследование ученых
в журнале
.
Как и на нашей планете, на Юпитере наблюдаются полярные сияния, которые возникают, когда электрически заряженные частицы взаимодействуют с магнитосферой. Однако в отличие от Земли, где свечение верхних слоев атмосферы возникает в периоды повышенной солнечной активности, на газовом гиганте это явление постоянно (хотя его интенсивность может меняться) и зависит от газовых потоков со спутника Ио. Исследования ученых показывают, что полярные сияния могут влиять на температуру атмосферы Юпитера, разогревая ее. Так, температура
планеты в средних широтах достигает 726 градусов Цельсия, хотя, согласно современным климатическим моделям, эта величина
127 градусов Цельсия, что частично объясняется энергетическим вкладом полярного сияния. Однако сейчас планетологи выяснили, что это явление способно не только нагревать газовую оболочку планеты, но и создавать в ней огромные холодные пятна.
Необычная структура была обнаружена во время наблюдений атмосферы Юпитера с помощью инструмента CRIRES, установленного на телескопе Very Large Telescope (VLT). Авторы работы изучали линии излучения H
+ — иона водорода, который в больших количествах присутствует в газовой оболочке планеты. С их помощью ученые измерили температуру и плотность атмосферы Юпитера в областях, где наблюдаются полярные сияния, и нашли Большое Холодное Пятно, длина которого достигала 24 тысячи километров, а ширина — 12 тысяч километров (для сравнения, диаметр Земли составляет 12,7 тысячи километров). Оно было примерно на 200 градусов Цельсия холоднее, чем окружающая его область. Когда планетологи дополнительно изучили снимки инфракрасного телескопа InfraRed Telescope Facility за 1995-2000 год, они заметили, что атмосферное образование присутствовало и на них.
Примечательно, что Большое Холодное Пятно то почти полностью исчезало, то возрождалось примерно на том же самом месте. Это показывает, что оно имеет другую природу, нежели знаменитое
— огромный вихрь в атмосфере Юпитера, где скорость ветра превышает 500 километров в час. «Большое Холодное Пятно гораздо более непостоянное, чем медленно меняющееся Большое Красное Пятно. Его форма и размер могли претерпеть значительные изменения всего за несколько дней или недель, однако оно каждый раз восстанавливалось в течение всего времени наблюдений, то есть более 15 лет», —
Том Сталлард (Tom Stallard), ведущий автор исследования.
Атмосферное образование,
исследователей, вероятно является «побочным продуктом» постоянных полярных сияний, а также результатом сложных процессов, происходящих в термосфере планеты. Из-за способности пятна к регенерации в одной и той же области, исследователи считают, что оно существует столько же, сколько длится текущее полярное сияние — то есть тысячи лет. В будущем планетологи планируют проанализировать данные зонда «Юнона», чтобы лучше понять «погоду» на Юпитере, а также детальнее изучить Большое Холодное Пятно.
Интересно, что похожие явления в меньшем масштабе могут наблюдаться и в атмосфере нашей планеты, но так как полярные сияния здесь более изменчивы, то и эти образования не отличаются устойчивостью. В 2015 году ученые также
признаки другого земного явления в газовой оболочке Юпитера — бароклинные нестабильности, которые приводящих к образованию атмосферных фронтов на нашей планете.