Ученые под руководством астрономов из Университета Калифорнии (Беркли, США) измерили радиоизлучение атмосферы Юпитера в диапазоне длин волн, прозрачном для облаков. Они просветили атмосферу на глубину сто км, где находится большая неисследованная область формирования облачности. Подробности открытия опубликованы в выпуске журнала Science от 3 июня, и кратко изложены в сообщении пресс-службы.
Тепловое и радиоизлучение Юпитера частично поглощается аммиачными тучами атмосферы. Оценив объем поглощения, ученые смогли вычислить остаток аммиака и глубину его нахождения в атмосфере. Для этого они использовали радиотелескоп в штате Нью-Мексико, вернее, 27 радиотелескопов, объединенных Сверхбольшую антенную решетку (VLA). Обработав данные радиотелескопов, ученые создали трехмерную карту аммиака (газообразное соединение азота и водорода) в атмосфере Юпитера, его структуры и движений внутри атмосферы.
По словам ведущего автора статьи Имке де Патера (Imke de Pater) из Беркли, карта получилась удивительно схожая с любительскими снимками Юпитера и снимками орбитального телескопа «Хаббл».
На карте видно, как богатые аммиаком газы поднимаются вверх и образуют облака в верхних слоях атмосферы: облака из гидросульфида аммония при температуре около 200 кельвинов (-73°C) и аммиачные облака при температуре 160 кельвинов. Эти облака хорошо видны в оптические телескопы с Земли.
А бедные аммиаком облака, наоборот, опускаются к поверхности планеты, подобно сухому воздуху на Земле.
Карта показывает, что «горячие точки», называемые так из-за яркости в радио- и тепловом диапазонах, представляют собой бедные аммиаком области, которые опоясывают планету непосредственно к северу от экватора. Между горячими точками находятся богатые аммиаком потоки, стремящиеся вверх из глубин планеты.
Карта получилась с самым лучшим пространственным разрешением для радиодиапазона — 1300 км. Ученые смогли увидеть высокие слои аммиачной облачности подобные тем, что на глубине сто км и до уровня конденсации облаков наблюдал космический аппарат Galileo, работавший на орбите Юпитера до 2003 года. На такой глубине планеты давление раз в восемь больше, чем в земной атмосфере.
Уже через месяц, 4 июля, космический зонд NASA JUNO достигнет орбиты Юпитера и приступит к его изучению. Одна из стоящих перед зондом задач — изучить воду в глубине атмосферы планеты-гиганта, как раз там, где решетка радиотелескопов VLA наблюдает аммиак. Так что радиокарта, созданная группой де Патер, придется как нельзя кстати.
А в 2018 году должен быть готов российский аппарат для изучения Юпитера — JUICE. Его старт состоится в 2022 году, а к планете он прибудет в 2030-м.
