Темные зоны на Большом красном пятне Юпитера: тайна разгадана
Плотная атмосфера Юпитера прячет планету от любопытных глаз астрономов и их мощных телескопов. Каковы причины гроз, постоянно идущих на поверхности гиганта? Исчезнет ли когда-нибудь самый большой атмосферный шторм в Солнечной системе, известный как Большое красное пятно? Отличаются ли конвекционные потоки юпитерианского «воздуха» от тех, что существуют на Земле?
Молнии на Юпитере свидетельствуют о конвекции — вихревом процессе, в котором потоки различной температуры смешиваются в атмосфере. Тепло от планеты поднимается вверх, и в облаках громыхают грозы. Похожи ли они на земные? Чтобы больше узнать о погоде на Юпитере, ученые объединили возможности трех космических аппаратов: телескопа Хаббл, автоматической межпланетной станции Юнона (Juno) и земной обсерватории Gemini. Результаты совместных наблюдений, поразившие исследователей, опубликованы в The Astrophysical Journal.
Детекторы Юноны регистрировали радиоволны, порождаемые юпитерианскими грозами. Так, ученые получали точные координаты мест, в которых вспыхивают молнии. Просматривая снимки Хаббла в оптическом и ультрафиолетовом диапазоне, а также инфракрасные изображения обсерватории Gemini, астрономы оценивали структуру и температуру облаков в областях, где идут грозы. Выяснилось, что молнии и порождающие их крупные штормы действительно образуются внутри и вокруг мощных потоков тепла, огибающих облака изо льда и жидкости.
Получить четкие изображения далекой планеты с Земли помогла техника «удачный снимок» (lucky imaging). Детекторы Gemini с 9 ракурсов «фотографировали» Юпитер, делая несколько инфракрасных изображений на каждый ракурс. «Паззлы» затем объединили в полноценный снимок. Секрет техники — в короткой экспозиции, которая позволяла «поймать» краткие моменты, когда атмосфера Земли была стабильной и вносила минимальное размытие. В результате, удалось добиться разрешения, которое позволило бы различить 2 фары автомобиля, мчащегося по Майами, фотографируя его из Нью-Йорка. Исследователи отметили, что снимки Gemini по четкости могут соперничать с изображениями со спутников и космических зондов и являются самыми четкими снимками другой планеты, сделанными с Земли.
Данные Gemini сравнили с изображениями Хаббла, на которых в Большом красном пятне Юпитера присутствовали темные участки. Ранее ученые полагали, что в этих местах находятся массы неизвестного вещества. На снимках Gemini темные пятна оказались ярко подсвечены. На «инфракрасном языке» светящиеся области означают теплые зоны. Теплу, иначе как с поверхности Юпитера, взяться неоткуда. Поэтому ученые сделали однозначный вывод: темные участки в крупнейшем шторме в Солнечной системе — это всего лишь «проплешины» в плотной атмосфере планеты-гиганта.
Изображения Большого Красного Пятна Юпитера Верхний и нижний левые снимки — изображения Хаббла в оптическом спектре: показывают темные объекты в пределах Большого Красного Пятна. Вверху справа — тепловое инфракрасное изображение Gemini: показывает просветы в облаках. Нижний снимок посередине — ультрафиолетовое изображение от Хаббла. Нижняя правая картинка — композиция данных Хаббла и Gemini: показывает, что загадочные области являются пробелами в облаках.
Хаббл не видел пробелов в плотных облаках из-за легкой дымки, которая поглощала свет в видимом и ультрафиолетовом диапазоне. Инфракрасные лучи с большей длиной волны огибали дымку и попадали прямиком на детекторы Gemini. Так, многолетняя загадка Большого красного пятна была решена.
