Швидкість вітру у вузькому реактивному потоці, виявленому поблизу екватора Юпітера, перевищує 500 км/год. Дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy.
За допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» планетологи виявили в атмосфері Юпітера високошвидкісний реактивний потік, ширина якого перевищує 4,8 тис. км. Він рухається поблизу від екватора планети над головними шарами хмар. Відкриття дає уявлення про те, як шари турбулентної атмосфери Юпітера взаємодіють між собою.
Дослідники проаналізували дані, зібрані камерою ближнього інфрачервоного діапазону NIRCam «Вебба» при спостереженні за планетою в червні 2022 року. Кілька зображень планети були отримані з різницею в 10 годин або одного юпітеріанського дня. Світло аналізувалося за допомогою чотирьох різних фільтрів, кожен з яких здатний виявляти зміни в дрібних деталях на різних висотах атмосфери Юпітера.
При спостереженні за Юпітером на довжині хвилі 2,12 мк, яка відповідає висоті 20 – 35 км над верхівками хмар, дослідники помітили кілька областей, де швидкість вітру змінюється з висотою або відстанню, що дозволило їм відстежувати реактивний потік. На правому зображенні виділені деякі особливості екваторіальної зони Юпітера, на яких між двома знімками, зробленими з різницею в 10 годин (добу на планеті), видно зміни, пов’язані з рухом реактивного атмосферного потоку. Зображення: NASA, ESA, CSA, STScI, Ricardo Hueso (UPV), Imke de Pater (UC Berkeley), Thierry Fouchet (Observatory of Paris), Leigh Fletcher (University of Leicester), Michael H. Wong (UC Berkeley), Joseph DePasquale (STScI)
Хоча Юпітер багато в чому відрізняється від Землі, обидві планети оточує багатошарова атмосфера. Інфрачервоні, видимі, радіо- і ультрафіолетові хвилі, які спостерігаються дослідними приладами різних місій, виявляють нижні і глибокі шари атмосфери планети, де мешкають гігантські шторми і хмари аміачного льоду.
Особливість «Вебба» в унікальній чутливості до світла в ближньому інфрачервоному діапазоні, який відповідає високим верствам атмосфери в 25-50 км над верхівками хмар Юпітера. На зображеннях серпанок на великих висотах, який зазвичай виглядає розмитим, спостерігаються з підвищеною яскравістю в екваторіальній області.
Спостережуваний на знімках реактивний потік рухається зі швидкістю близько 504 км/год (140 м/с). Це майже вдвічі перевищує швидкість вітру ураганів найвищої п’ятої категорії на Землі. Потік рухається в нижній стратосфері Юпітера. Порівнюючи вітри, які спостерігаються «Веббом» на великих висотах, з виявленими раніше «Хабблом» в більш глибоких шарах атмосфери дослідники виміряли, наскільки швидко вітер змінюється з висотою.
Швидкість вітру в різних шарах атмосфери Юпітера. Зображення: NASA, ESA, CSA, STScI, Ricardo Hueso (UPV), Imke de Pater (UC Berkeley), Thierry Fouchet (Observatory of Paris), Leigh Fletcher (University of Leicester), Michael H. Wong (UC Berkeley)
Атмосфера Юпітера в екваторіальній області відрізняється складною, але повторюваною картиною вітрів і температур, відзначають автори дослідження. Якщо сила високошвидкісного потоку пов’язана з коливаючою структурою стратосфери, в найближчі два – чотири роки вона буде значно змінюватися. Дослідники продовжать спостереження, щоб перевірити, чи змінюється швидкість і висота потоку з плином часу.