Ученые нашли вероятную причину аномально высокой температуры в верхних слоях атмосферы Юпитера, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Nature.
Вероятнее всего, верхние слои атмосферы Юпитера перегревают интенсивные полярные сияния на планете, напоминающие северное и южное сияния Земли.
Температура верхних слоев атмосферы Юпитера, который находится на орбите на среднем расстоянии 778 миллионов километров от Солнца, должна быть около –73°по Цельсию, - говорит Джеймс О'Донохью, планетолог из Института космоса и астронавтики JAXA в Сагамихаре (Япония). Во многом это происходит из-за слабого освещения Солнца - менее 4 процентов на квадратный метр от энергии, попадающей в атмосферу Земли. Вместо этого в районе, расположенном в нескольких сотнях километров над верхушками облаков планеты, средняя температура составляет около 426°C.
Ученые впервые заметили это несоответствие более 40 лет назад. С тех пор исследователи пришли к нескольким идеям о том, где может происходить тепловой удар в верхних слоях атмосферы, включая волны давления или гравитационные волны, создаваемые турбулентностью в нижних слоях атмосферы. Но наблюдения О’Донохью и его коллег теперь убедительно свидетельствуют о том, что полярные сияния перекачивают тепло через верхние слои атмосферы планеты.
Исследователи использовали 10-метровый телескоп Keck II на вершине спящего вулкана Мауна-Кеа на Гавайях, чтобы наблюдать Юпитер каждую ночь в 2016 и 2017 годах. В частности, команда искала инфракрасное излучение, которое выдает присутствие положительно заряженных молекул водорода (H3 +). Эти молекулы создаются, когда заряженные частицы солнечного ветра, помимо других источников, врезаются в атмосферу планеты со скоростью в сотни или тысячи километров в секунду, создавая полярные сияния.
Измерение интенсивности инфракрасного излучения этих молекул позволило команде определить, насколько жарко становится высоко над вершинами облаков. В этих полярных регионах температура в верхних слоях атмосферы, вероятно, достигает отметки около 725°C. Но в экваториальных широтах температура падает примерно до 325°C. Такая картина постепенного падения температуры в сторону низких широт поддерживает представление о том, что полярные сияния Юпитера являются источником аномального тепла в верхних слоях атмосферы и что ветры рассеивают это тепло из полярных регионов.
Одна из ночей, которую команда наблюдала за Юпитером - 25 января 2017 года - была особенно важной, поскольку в это время Юпитер испытывал сильную солнечную вспышку. Помимо интенсивного полярного сияния, данные показали широкий спектр газов, более теплых, чем обычно, в средних широтах, которые исследователи интерпретируют как волну тепла, катящуюся на юг. «Нам просто повезло, что мы зафиксировали это потенциальное тепловыделение», - говорит О’Донохью.
Следующая задача исследователей, заявил Томми Коскинен, планетолог из Университета Аризоны в Тусоне, состоит в том, чтобы понять основные механизмы производства тепла и теплопередачи, а затем включить их в моделирование исследователями атмосферной циркуляции Юпитера.
Фото: rawpixel / 123RF
