Скорость стратосферного ветра на полюсах Юпитера оценили в 1450 км/ч
Обсерватория ALMA впервые напрямую измерила скорость ветров в стратосфере Юпитера. Оказалось, что на экваторе она составляет 600 километров в час, а в полярных регионах планеты доходит до 1450 километров в час. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.
В отличие от тропосферной системы ветров Юпитера, которая наблюдается в течение нескольких десятилетий и неплохо изучена, стратосферные ветра до недавнего времени представляли загадку для ученых. Структуру и скорости стратосферных ветров практически невозможно изучать в оптическом диапазоне (например путем отслеживания облаков), исключение составляет случай падения фрагментов ядра кометы Шумейкеров — Леви 9 на Юпитер, когда ученые получили возможность исследовать распространение заброшенных в верхние слои атмосферы гиганта веществ из более глубоких слоев. На сегодняшний день некоторые свойства стратосферы астрономы узнают либо косвенными методами, либо путем длительных наблюдений в инфракрасном диапазоне. Однако для проверки существующих теорий, в частности моделей распространения планетарных волн, которые связаны со стратосферой, исследователям необходимы данные прямых измерений скорости ветров.
Группа планетологов во главе с Тибо Кавалье (Thibault Cavalié) из Астрофизической лаборатории в Бордо опубликовала результаты наблюдений за молекулами цианида водорода и угарного газа в стратосфере Юпитера при помощи системы радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), которые проводились в марте 2017 года. Ученые отслеживали допплеровское смещение молекул, чтобы напрямую определить скорость ветров.
Ученые впервые обнаружили экваториальные зональные стратосферные струи, которые представляют собой узкие ветровые полосы в атмосфере и находятся на уровне, где давление составляет миллибар. Оказалось, что средняя скорость ветра в экваториальных струях составляет около 600 километров в час.
Кроме того, планетологи впервые отыскали стратосферные струи, движущиеся со скоростью до 1450 километров в час, которые находятся при давлении 0,1 миллибар над полярными областями под основными зонами возникновения полярных сияний. Ожидается, что гораздо больше данных о процессах в верхних слоях атмосферы Юпитера, в частности над полярными регионами планеты, смогут получить будущие наземный телескоп ELT и межпланетная станция JUICE (JUpiter ICy moons Explorer).
Ранее мы рассказывали о том, как станция «Юнона» нашла спрайты в атмосфере Юпитера, составила карту гроз на газовом гиганте и нашла на нем новый шторм.
Александр Войтюк
От редактора
Но не все из них станут потом планетами
Астрономы при помощи телескопов VLT и ALMA впервые увидели результаты действия механизма гравитационной нестабильности в планетарных масштабах. Они обнаружили крупные сгустки вещества, могущие быть зародышами планет, в газопылевой оболочке вокруг молодой звезды V960 Mon. Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters. Модель аккреции газа из протопланетного диска на твердое ядро, рождающееся за счет слипания пылевых частиц и планетезималей, считается основной для объяснения формирования газовых гигантов. Однако для экзогигантов и коричневых карликов, находящихся на больших расстояниях от родительских звезд, такая модель подходит хуже, так как время жизни газового диска будет меньше, чем время, необходимое для набора массы объектом. В этом случае модель формирования крупного тела за счет гравитационной нестабильности во внешней части протопланетного диска считается более подходящей, причем лежащие в ее основе физические механизмы могут объяснять и вспышки аккреции вещества на молодые звездные объекты, например фуоры. Группа астрономов во главе с Филиппом Вебером (Philipp Weber) из Университета Сантьяго в Чили опубликовала результаты анализа наблюдений за молодой звездой V960 Mon, проведенных при помощи приемника SPHERE, установленных на комплексе телескопов VLT, в 2016 году. Ученые также использовали архивные данные наблюдений за звездой наземной системы радиотелескопов ALMA. V960 Mon находится на расстоянии около пяти тысяч световых лет от Солнца в созвездии Единорога и относится к фуорам. Она находится в фазе вспышки аккреции с 2014 года и окружена газопылевой оболочкой с массой около 0,6 массы Солнца. Ученые обнаружили вокруг звезды S-образную структуру, у которой обе части состоят из как минимум двух смежных спиральных рукавов. Их протяженность составляет несколько тысяч астрономических единиц. Вблизи звезды наблюдается яркий компаньон, а в спиральных рукавах заметны сгустки вещества, которые при температуре в 50 кельвин могут содержать от 3 до 10 масс Земли в твердой фазе и около 1-3 масс Юпитера в виде газа. Обнаружение сгустков планетарной массы означает, что спиральные рукава фрагментируются за счет гравитационной нестабильности, а сами сгустки могут быть зародышами планет. Однако в дальнейшем часть из них может распасться, упасть на звезду или быть выброшенными прочь из системы, породив планеты-изгои. Ранее мы рассказывали о том, как спиральные рукава указали на гигантскую протопланету.