Вітер виявився не здатний замкнути гарячі гази у полюсах газового гіганта, дозволяючи полярним сяйвам розігрівати всю його атмосферу.
Від Юпітера до Сонця більш ніж в п’ять разів далі, ніж від Землі, і він отримує значно менше сонячного випромінювання. Розрахунки показують, що температура у верхніх шарах атмосфери газового гіганта повинна залишатися нижче мінус 70 ° C.. Однак, реальні спостереження показують щось зовсім інше, і вчені давно шукають джерело енергії, що нагріває атмосферу вище 400 ° С.
Основними претендентами на роль такого джерела виступають полярні сяйва. Їх участь в розігріві верхньої атмосфери планети недавно підтвердили спостереження зондів Juno і Hisaki, а також інструменти наземної обсерваторії Keck. Про це розповідається в новій статті, опублікованій в журналі Nature.
Магнітне поле планети відхиляє більшу частину від Сонця заряджених частинок, що прилітають. Однак деякі з них потрапляють в «комірки» на полюсах і спрямовуються вниз, стикаючись з атомами в верхніх шарах атмосфери. Збуджені атоми знову втрачають енергію, випромінюючи й створюючи спалахи полярного сяйва. Завдяки сильному магнітному полю Юпітера, а також впливу його супутників полярні сяйва не вщухають практично ніколи й вважаються найпотужнішими в Сонячній системі.
Однак моделювання демонструє, що розігріті ними гази, прямуючи з полюсів в бік екватора, повинні стримуватися вітрами, які спрямовані вздовж паралелей планети, що виникають через її швидке обертання. В результаті гарячі гази виявляються замкнені в районі полюсів і не можуть так помітно нагрівати іншу атмосферу. Але ось нові спостереження показали, що західний вітер далеко не такий сильний в порівнянні з інтенсивними екваторіальними потоками.
© J. O’Donoghue, A. Simon, J. Schmidt, JAXA, Hubble, NASA, ESA
За допомогою інфрачервоного спектрометра телескопа Keck II астрономи простежили за перенесенням тепла з полюсів до самого екватора. Перше помітити цього не вдавалося через низьке розширення. Тепер же воно доведене до двох градусів широти й висоти. Ці знімки показали, що температура у полюсів Юпітера далеко не така велика, якою була б, якщо гаряче повітря було замкненим в цих районах. При русі до екватора температура знижується досить плавно.
Спостереження Keck II підтримав японський зонд Hisaki. Перебуваючи на навколоземній орбіті, він простежив за магнітосферою Юпітера в ті ж проміжки часу, в які наземний телескоп фіксував потоки тепла. Тоді ж працював біля Юпітера зонд Juno, що знімав сяйва поблизу, зібравши додаткові дані про їх динаміку. Все це дозволило скласти детальну картину нагрівання атмосфери газового гіганта і підтвердити гіпотезу про участь в цьому полярних сяйв.
Натхнення: naked-science.ru