Космический телескоп James Webb (JWST) получил изображения полярных сияний, сияющих в атмосфере Юпитера. Они в сотни раз ярче тех, что возникают на Земле.
Полярные сияния образуются, когда высокоэнергетические частицы входят в атмосферу планеты вблизи ее магнитных полюсов и сталкиваются с атомами газа, заставляя их светиться красным, зеленым и фиолетовыми цветами. На Земле единственным источником этих частиц являются солнечные бури. Однако в случае с Юпитером все сложнее из-за спутника Ио.
Ио знаменит своими многочисленными вулканами. Они постоянно извергаются, выбрасывая частицы, которые, как ни странно, избегают притяжения луны и попадают на орбиту вокруг Юпитера, после чего подхватываются его магнитным полем и разгоняются до больших скоростей. Частицы врезаются в атмосферу планеты с высокой энергией, что приводит к возбуждению газа и его свечению. Благодаря этой комбинации из частиц Ио и солнечного ветра, возникающие полярные сияния не только огромны по размеру, но и в сотни раз мощнее и ярче, чем сияния на Земле.
Чтобы лучше разобраться в механизме формирования полярных сияний Юпитера, исследователи задействовали JWST. В декабре 2023 года он провел серию наблюдений газового гиганта. Результаты удивили ученых. Они ожидали, что сияния Юпитера будут довольно быстро затухать и исчезнут в течение примерно 15 минут. Вместо этого они увидели, как вся область, в которой возникают сияния, вспыхивает и переливается светом, иногда меняющимся каждую секунду. Полученные командой данные, свидетельствуют, что излучение иона триводорода (H3+), гораздо более изменчиво, чем считалось ранее. Они помогут ученым лучше понять, как нагревается и охлаждается верхняя атмосфера Юпитера.
Команда также обнаружила несколько необъяснимых явлений. Дело в том, что наблюдения сияний велись одновременно как JWST, так и телескопом Hubble. Они проводили съемку в разных спектральных диапазонах. Последующий анализ показал, что самый яркий наблюдавшийся JWST свет не имеет реального аналога на снимках Hubble.
По словам исследователей, это открытие заставило их поломать голову. Чтобы вызвать сочетание яркости, наблюдавшееся JWST и Hubble, необходима, на первый взгляд, невозможная комбинация большого количества частиц очень низкой энергии попадающих в атмосферу, как при моросящем дожде. Пока ученые не понимают, как именно это происходит.
Команда планирует продолжить анализ имеющихся данных, а также задействовать JWST для повторных наблюдений. Затем они сравнят его снимки с данными космического аппарата Juno, чтобы лучше изучить причину загадочного яркого излучения. Ученые также возлагают большие надежды на направляющийся к Юпитеру аппарат JUICE. Он проведет измерения с близкого расстояния, которые помогут лучше понять, как взаимодействуют магнитное поле и атмосфера планеты, а также какое влияние оказывают на нее заряженные частицы с Ио и других лун.
По материалам NASA
