С момента своего запуска в 1990 году космический телескоп «Хаббл» НАСА/ЕКА был межпланетным погодным наблюдателем, следящим за постоянно меняющейся атмосферой в значительной степени газообразных внешних планет. И это немигающий глаз, который позволяет остроте и чувствительности Хаббла отслеживать калейдоскоп сложных действий с течением времени. На днях опубликованы новые изображения Юпитера и Урана.
Внешние планеты за пределами Марса не имеют твердых поверхностей, влияющих на погоду, как на Земле. А солнечный свет гораздо менее способен управлять атмосферной циркуляцией. Тем не менее, это постоянно меняющиеся миры. И Хаббл — в роли межпланетного метеоролога — отслеживает, как и каждый год. Погода на Юпитере управляется изнутри наружу, поскольку из его недр просачивается больше тепла, чем он получает от Солнца. Это тепло косвенно управляет циклами изменения цвета в облаках, такими как цикл, который в настоящее время выделяет систему чередующихся циклонов и антициклонов. У Урана есть сезоны, которые проходят со скоростью улитки, потому что требуется 84 года, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Но эти сезоны экстремальны, потому что Уран наклонен на бок. По мере приближения лета в северном полушарии телескоп Hubble видит растущую полярную шапку высотной фотохимической дымки, похожей на смог над городами на Земле.
Программа космического телескопа NASA/ESA Hubble «Outer Planet Atmospheres Legacy» (сокращенно — OPAL), что в переводе означает «Наследие атмосфер внешних планет», запущенная в 2014 году, предоставляет нам ежегодные виды планет-гигантов.
Юпитер
Легендарное Большое Красное Пятно Юпитера занимает центральное место на этом снимке. Хотя этот вихрь достаточно велик, чтобы поглотить Землю, на самом деле он уменьшился до наименьшего размера, который когда-либо был, согласно записям наблюдений за 150 лет. Ледяной спутник Юпитера Ганимед можно увидеть проходящим транзитом через планету-гигант в правом нижнем углу. Немного больше, чем планета Меркурий, Ганимед является самым большим спутником в Солнечной системе. Это покрытый кратерами мир, поверхность которого состоит в основном из водяного льда с явными ледниковыми потоками, движимыми внутренним теплом. Это изображение было сделано 6 января 2023 года.
Юпитер и его большие спутники с океанами (Ганимед, Каллисто и Европа) являются целью исследовательского аппарата ESA Jupiter Icy Moons Explorer (Juice). В настоящее время идет подготовка Juice к старту с европейского космодрома во Французской Гвиане 13 апреля 2023 года. Основной целью Juice является Ганимед. В качестве следующей смелой миссии человечества к внешней части Солнечной системы Juice совершит многочисленные облеты вокруг Ганимеда и, в конечном итоге, выйдет на орбиту вокруг Луны. Миссия исследует различные ключевые темы: загадочное магнитное поле Ганимеда, его скрытый океан, его сложное ядро, его ледовое содержание и оболочку, его взаимодействие с окружающей средой и Юпитером, его прошлую и нынешнюю активность, а также является ли Луна может быть обитаемой средой.
Уран
Уран вращается вокруг Солнца на боку, следуя своей 84-летней орбите, а не в более «вертикальном» положении, как это делает Земля. Его странно наклоненная «горизонтальная» ось вращения отклонена всего на восемь градусов от плоскости орбиты планеты. Одна из недавних теорий предполагает, что у Урана когда-то была массивная луна, которая дестабилизировала его под действием гравитации, а затем врезалась в него. Другие возможности включают гигантские удары во время формирования планет или даже гигантские планеты, оказывающие резонансные крутящие моменты друг на друга с течением времени. Последствия наклона Урана заключаются в том, что в течение отрезков времени продолжительностью до 42 лет части одного полушария полностью лишены солнечного света. Когда космический корабль «Вояджер-2» посетил ее в 1980-х годах, южный полюс планеты был направлен почти прямо на Солнце. Последний снимок Хаббла показывает, что северный полюс теперь наклоняется к Солнцу.
В 2022 году на северном полюсе Урана видна густая фотохимическая дымка, похожая на смог над городами. У границы полярной дымки можно увидеть несколько небольших бурь. Хаббл отслеживает размер и яркость северной полярной шапки, и она с каждым годом становится все ярче. Астрономы распутывают множество эффектов — от атмосферной циркуляции, свойств частиц и химических процессов — которые контролируют то, как атмосферная полярная шапка меняется в зависимости от времени года. Во время равноденствия Урана в 2007 году ни один из полюсов не был особенно ярким. По мере приближения северного летнего солнцестояния в 2028 году шапка может стать еще ярче и будет направлена прямо на Землю, что позволит хорошо рассмотреть кольца и северный полюс; тогда система колец появится лицом к лицу.
