Исследователи ищут источник «энергетического кризиса» на Юпитере

Идея о том, что полярное сияние может быть источником таинственной энергии Юпитера, была предложена ранее, но до сих пор наблюдения не могли подтвердить или опровергнуть это.

Находящийся более чем в пять раз дальше от Солнца, чем Земля, Юпитер не должен быть особенно теплым. В зависимости от количества получаемого солнечного света средняя температура в верхних слоях атмосферы планеты должна составлять около минус 73 градуса по Цельсию (минус 100 градусов по Фаренгейту). Вместо этого измеренное значение взлетает примерно до 426 градусов по Цельсию (800 градусов по Фаренгейту). Источник этого дополнительного тепла оставался неуловимым в течение 50 лет, из-за чего ученые назвали это несоответствие «энергетическим кризисом» для планеты.

Недавно международная группа собрала наблюдения из трех обсерваторий — космического корабля НАСА Juno, обсерватории WM Keck на Маунакее на Гавайях и спутника Hisaki Японского агентства аэрокосмических исследований ( JAXA ) — чтобы обнаружить вероятный источник теплового удара Юпитера.

Новое исследование было опубликовано Nature, сообщает SciTechDaily.

«Мы обнаружили, что интенсивное полярное сияние Юпитера, самое мощное в Солнечной системе, отвечает за нагрев верхних слоев атмосферы всей планеты до удивительно высоких температур», — сказал Джеймс О’Донохью из Института космоса и астронавтики JAXA (Сагамихара, Япония). О’Донохью начал исследования в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и является ведущим автором статьи об этом исследовании.

Полярные сияния возникают, когда электрически заряженные частицы попадают в магнитное поле планеты. Они движутся по невидимой силовой линии в магнитном поле к магнитным полюсам планеты, ударяя по атомам и молекулам в атмосфере, высвобождая свет и энергию. На Земле это приводит к красочному световому шоу, которое формирует северное и южное сияние, также известное как северное и южное сияние. На Юпитере материал, извергающийся из его вулканической луны Ио, приводит к самому мощному полярному сиянию в Солнечной системе и огромному нагреву в верхних слоях атмосферы над полярными регионами планеты.

Глобальные модели верхних слоев атмосферы Юпитера предполагали, что ветры, нагретые полярным сиянием и направляющиеся к экватору, будут подавлены и перенаправлены западными ветрами, которые были вызваны быстрым вращением планеты. Это предотвратило бы выход авроральной энергии из полярных регионов и нагрев всей атмосферы. Однако этот новый результат наблюдений предполагает, что такого захвата не происходит и что западные ветры могут быть относительно слабее, чем ожидалось, по сравнению с ветрами, направленными к экватору.

Температурные карты высокого разрешения, полученные от обсерватории Кек, в сочетании с данными магнитного поля Хисаки и Юноны, позволили команде поймать полярное сияние в момент отправки того, что кажется тепловым импульсом к экватору Юпитера.