Темные области в Большом Красном Пятне оказались провалами
Астрономы подвели итоги трехлетней наблюдательной кампании по изучению атмосферы Юпитера, в которой участвовали космический телескоп «Хаббл», наземный телескоп «Джемини север» и межпланетная станция «Юнона». Удалось определить, что наиболее часто молнии на газовом гиганте вспыхивали в циклонических вихрях и крупных конвективных ячейках, а также то, что темные области в знаменитом Большом Красном Пятне являются провалами в облачных слоях, а не отдельными темными облаками. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Supplement Series, кратко о ней рассказывается на сайте обсерватории «Джемини».
Атмосфера Юпитера состоит в основном из водорода и гелия, а также небольшого количества аммиака, метана, воды, сероводорода и других соединений. Верхний слой самого нижнего слоя атмосферы (тропосфера) содержит облака, образованные кристалликами аммиачного льда, под ним залегают облака из частиц гидросульфида аммония. Еще глубже находятся плотные облака из капель воды. На большой глубине атмосфера постепенно переходит в слой жидкого металлического водорода. Выше основных слоев облаков в тропосфере и стратосфере существуют также слои дымки.
Химические и динамические процессы в атмосфере Юпитера, такие как образование и эволюция многочисленных струй, штормов и вихрей, гораздо сложнее тех, что наблюдаются в атмосфере Земли, и до сих пор плохо изучены. Разобраться в них с июля 2016 года планетологам помогает автоматическая межпланетная станция «Юнона». В то же время, для более подробной и точной интерпретации данных, получаемых аппаратом, постоянные наблюдения за Юпитером на протяжении последних трех лет ведут космический телескоп «Хаббл» и наземный 8-метровый телескоп «Джемини север», оснащенный инструментом NIRI (Near Infrared Imager), работающим в инфракрасном диапазоне волн. «Юнона» способна регистрировать грозы и определять их местоположение, что позволяет использовать их как маркер конвективных процессов, переносящих тепло из внутренних слоев Юпитера к верхушкам облаков. Станция также видит просветы в облачных слоях и способна изучать высокие конвективные башни, похожие на кучево-дождевые облака на Земле. «Хаббл» и «Джемини север» получали данные о структуре облаков, залегавших на разных высотах, причем изображения, получаемые наземным телескопом, оказались одними из самых четких.
Группа астрономов во главе с Майклом Вонгом (Michael Wong) из Калифорнийского университета в Беркли опубликовала результаты анализа данных, собранных во время наблюдений за атмосферой Юпитера в период с 2016 по 2019 год. Наиболее частые вспышки молний связали с облаками водяного пара в глубине крупных циклонических филаментарных вихрей (filamentary cyclone), в которых могут идти процессы влажной конвекции. Зональные ветры остаются стабильными в течение длительного времени в большинстве широт, а их значительная изменчивость на определенных широтах в 2016 и 2017 годах была связана с конвективными мощными штормами.
Еще один важный результат работы связан с Большим Красным Пятном, считающимся самым крупным атмосферным вихрем в Солнечной системе и существующим как минимум уже двести лет. Оказалось, что темные полукруглые области, видимые на оптических снимках, полученных «Хабблом», соответствуют наиболее ярким аналогичным областям на инфракрасных изображениях, полученных NIRI. Это означает, что данные области являются провалами в облачных слоях, а не отдельными темными облаками.
О том, как межпланетная станция «Юнона» заглянула в недра газового гиганта на глубину три тысячи километров можно узнать из нашего материала «Под кожей Юпитера», а полюбоваться полученными ей снимками можно в нашей галерее.
Александр Войтюк
Такие галактики могли ускользать от обнаружения
Наземный радиотелескоп ASKAP помог астрономам обнаружить два новых кандидата в галактики с полярными кольцами. Это спиральные галактики, окруженные потенциальными кольцевыми структурами из атомарного водорода. Предполагается, что такие системы должны встречаться гораздо чаще, чем считалось ранее. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. В отличие от типичных галактик галактики с полярными кольцами обладают кольцом или диском, ориентированным почти перпендикулярно основному диску галактики. Таким образом, они вмещают в себя две кинематически выделенные подсистемы. Впервые за ними пронаблюдали во второй половине прошлого века, и находят их достаточно редко. При этом в полярной структуре наблюдается интенсивный процесс звездообразования, а сами они могут возникать при взаимодействии и слиянии галактик. Исследования галактик с полярными кольцами важны для понимания эволюции структуры галактик при их взаимодействиях друг с другом, а также для оценки формы гало темной материи вокруг них. Группа астрономов во главе с Натаном Дегом (Nathan Deg) из Университета Куинс в Кингстоне сообщила об открытии двух новых кандидатов в галактики с полярными кольцами NGC 4632 и NGC 6156, сделанном в ходе анализа первого каталога данных обзора галактик южного полушария небесной сферы WALLABY (Widefield ASKAP L-band Legacy All-sky Blind surveY), проводившегося при помощи наземного радиотелескопа ASKAP. NGC 4632 представляет собой спиральную галактику в созвездии Девы, а NGC 6156 — спиральную галактику с перемычкой, расположенную в созвездии Южного Треугольника и относящуюся к ярким инфракрасным галактикам. У обеих галактик обнаружили аномальную газовую компоненту из атомарного водорода, которая содержит около половины от всего атомарного водорода в каждой из систем. Также эта компонента хорошо отделена от основного тела галактик и наклонена почти под прямым углом к дискам галактик, что позволяет предположить наличие полярных колец, а не искривленных дисков или колец под промежуточным углом. Тем не менее, галактики останутся кандидатами в галактики с полярными кольцами до тех пор, пока не будут проведены более сложные компьютерные моделирования, охватывающие большее разнообразие возможных галактических кольцевых структур. В случае NGC 6156, которая активно образует звезды, необходимо также проанализировать альтернативные пути возникновения аномальной газовой компоненты. Это может происходить, например, из-за оттока вещества после взрывов сверхновых или деформации галактики из-за эпизода аккреции. Исследователи также отмечают, что эти два открытия позволяют предположить, что галактики с полярными кольцами должны встречаться чаще, чем ожидалось. Во-первых, обнаружение полярных колец может быть затруднено из-за их низкой поверхностной яркости, во-вторых, большинство полярных колец обнаружено в оптическом диапазоне вокруг эллиптических или линзовидных галактик, тогда как новооткрытые структуры найдены у спиральных галактик, что может указывать на предвзятость при отборе целей для наблюдений. Ранее мы рассказывала о том, как галактика с полярным кольцом превратила соседку в веретено.