Джеймс Уэбб раскрывает новые подробности об атмосфере Юпитера
Опубликовано: 27.10.2023
Джеймс Уэбб раскрывает новые подробности об атмосфере Юпитера
Юпитер был одной из первых целей, наблюдаемых космическим телескопом Джеймса Уэбба, когда он впервые обратил свой инфракрасный взгляд на Вселенную в июле 2022 года. После получения потрясающих изображений, которые превзошли ожидания астрономов, космическая обсерватория теперь обнаружила невиданную ранее Особенность в атмосфере газового гиганта, сообщает CNN.
Исследователи использовали камеру ближнего инфракрасного диапазона космической обсерватории — NIRCam — чтобы сделать серию снимков Юпитера с 10-часовыми интервалами, применив четыре различных фильтра для обнаружения изменений в атмосфере планеты. Инфракрасный свет невидим для человеческого глаза, а беспрецедентные возможности телескопа Джеймса Уэбба были использованы для наблюдения многих новых космических объектов, таких как мегаскопления молодых звезд и неожиданные пары планетоподобных объектов.
Астрономы заметили высокоскоростное реактивное течение в нижней стратосфере Юпитера, атмосферном слое примерно в 40 км над облаками. Реактивный поток, расположенный над экватором планеты, имеет ширину более 4800 километров и движется со скоростью 515 километров в час, что в два раза быстрее, чем ураган 5-й категории на Земле. Результаты исследования, ставшие возможными благодаря телескопу, проливают свет на динамические взаимодействия в турбулентной атмосфере Юпитера.
Это то, что нас полностью удивило», — заявил Рикардо Весо, ведущий автор исследования, опубликованного 19 октября в журнале Nature Astronomy. Весо — профессор физики Университета Страны Басков в Бильбао, Испания.
«То, что мы всегда видели в атмосфере Юпитера как нечеткую дымку, теперь выглядит как четкие особенности, за которыми мы можем следить наряду с быстрым вращением планеты», — отмечает он.
Дикая атмосфера Юпитера
Юпитер — самая большая планета в нашей Солнечной системе, она состоит из газов, поэтому она сильно отличается от Земли. Но, как и наша планета, Юпитер имеет многослойную атмосферу. Эти турбулентные слои наблюдались предыдущими миссиями и телескопами, пытавшимися лучше понять, как различные части атмосферы взаимодействуют друг с другом. Слои также содержат погодные условия, в том числе многовековые штормы.
В то время как другие миссии проникают глубже в клубящиеся облака Юпитера, используя свет разных длин волн, чтобы заглянуть под них, Джеймс Уэбб имеет уникальную возможность изучать слои с большей высоты, примерно от 25 до 50 километров над облаками, и анализировать никогда ранее не наблюдавшиеся подробности.
Хотя различные наземные телескопы, космические корабли, такие как «Юнона» и «Кассини» НАСА, а также космический телескоп «Хаббл», наблюдали за изменением погодных условий, Джеймс Уэбб опирается на это, предоставляя новые данные о кольцах, лунах и атмосфере Юпитера», — говорит соавтор исследования. Имке де Патер, почетный профессор астрономии, наук о Земле и планетах Калифорнийского университета.
Открытие струйных течений
Исследователи сравнили ветры на больших высотах, обнаруженные Джеймсом Уэббом, с ветрами на более низких уровнях, зафиксированными Хабблом, и отследили изменения скорости ветра. Обе космические обсерватории были необходимы для обнаружения реактивного течения, поскольку первая обнаружила небольшие облака, а вторая позволила получить представление об экваториальной атмосфере, включая штормы. Два телескопа вместе дают более широкое представление о сложной атмосфере Юпитера и процессах, происходящих в его слоях.
«Мы знали, что разные длины волн Джеймса Уэбба и Хаббла раскроют трехмерную структуру грозовых облаков, но мы также смогли использовать эти данные, чтобы увидеть, как быстро развиваются штормы», — сказал соавтор исследования Майкл Вонг, планетолог. учёный из Калифорнийского университета, который руководил наблюдениями, связанными с Хабблом.
Ожидается, что будущие наблюдения Юпитера с помощью телескопа Джеймса Уэбба дадут больше информации о реактивном потоке, например, о том, меняются ли его скорость и высота со временем, а также о других деталях.
«Для меня удивительно, что после многих лет отслеживания облаков и ветров Юпитера с помощью многочисленных обсерваторий нам еще многое предстоит узнать о планете, и такие особенности, как этот реактивный самолет, могли оставаться скрытыми от нашего взгляда до тех пор, пока не были сделаны эти новые изображения NIRCam. в 2022 году», — сказал соавтор исследования Ли Флетчер, профессор планетарных наук в Университете Лестера в Великобритании.
Юпитер имеет сложную, но повторяющуюся картину ветров и температур в экваториальной стратосфере, высоко над ветрами в облаках и дымке, измеренными на этих длинах волн. Если сила этой новой струи связана с этой колеблющейся структурой стратосферы, мы можем ожидать, что она значительно изменится в течение следующих 2-4 лет - будет действительно интересно проверить эту теорию", - заключил он.