Учені зі США та Великої Британії розгадали загадку темних плям, що виникають в атмосфері Юпітера біля його полюсів. Ці незвичайні структури формуються в приполярних областях планети під впливом «магнітних торнадо», які насичують атмосферу частинками аерозолів. Дослідження проводилося за участю Університету Каліфорнії в Берклі, повідомляє прес-служба установи.
«Концентрація аерозолів у темних овалах виявилася до 50 разів вищою за норму. Це свідчить про те, що вони виникають біля полюсів унаслідок обертання торнадо, а не внаслідок хімічних реакцій, які провокуються проникненням частинок високої енергії у верхні шари атмосфери. Ми виявили, що ці частинки потрапляють в атмосферу Юпітера зовсім не в той час і не в тих точках, де виникають темні плями», — розповів професор Чжан Сі з Університету Каліфорнії в Санта-Крузі. За його словами, частинки, відповідальні за появу плям, потрапляють в атмосферу не там і не тоді, де утворюються ці структури.
Темні плями, також відомі як темні овали, були вперше помічені на знімках південного полюса Юпітера, зроблених телескопом Hubble наприкінці 1990-х років. Пізніше аналогічні явища виявили на північному полюсі планети завдяки зображенням, отриманим апаратом Cassini на шляху до Сатурна. Ці плями являють собою ділянки з високою концентрацією аерозольних частинок, що складаються з вуглеводнів.
Як вивчали темні плями Юпітера
Дослідження проводилося в рамках програми OPAL, спрямованої на довгострокові спостереження за планетами-гігантами за допомогою телескопа Hubble. У період із 1994 до 2022 року вчені створили понад 20 глобальних карт Юпітера, що дало змогу відстежити зміни його атмосфери, включно з динамікою темних плям.
Аналіз даних показав, що темні овали на південному полюсі Юпітера виникають у 4-6 разів частіше, ніж на північному. Вчені підтвердили, що ці структури складаються з щільних скупчень аерозолів рідких вуглеводнів. Однак їх поява не пов'язана із зонами проникнення високоенергетичних частинок, що спростовує популярну теорію про таку природу плям.
Що викликає «магнітні торнадо»?
Подальші спостереження за допомогою Hubble і наземних телескопів показали, що ключову роль у формуванні темних плям відіграє взаємодія приполярних ліній магнітного поля Юпітера з атмосферою планети і плазмовими викидами з місяця Іо. Ці взаємодії створюють «магнітні торнадо», які перемішують атмосферу і сприяють утворенню вуглеводневих аерозолів усередині плям.
Спостереження також пояснили аномалії в концентрації бензолу та інших речовин, виявлені раніше у верхніх шарах атмосфери Юпітера. Такі дані допомагають ученим краще зрозуміти складні процеси, що відбуваються в атмосфері найбільшої планети Сонячної системи.
Нові відкриття розширюють наше розуміння взаємодій магнітних полів і атмосферних явищ на планетах-гігантах, що може бути корисним для дослідження інших об'єктів, таких як Сатурн і його супутники.
