Научное сообщество планетологов предупреждает о грозовых состояниях на Юпитере из-за обнаруженных магнитных вихрей, которые проникают из ионосферы планеты в глубинные слои её атмосферы. Эти вихри порождают гигантские антициклоны размером с нашу Землю. Штормы такого рода представлены тёмными овалами — густыми облаками в стратосфере Юпитера, видимыми лишь в ультрафиолетовом спектре. Впервые эти овалные структуры были зафиксированы телескопом «Хаббл» в 1990-х годах на южном и северном полюсах Юпитера. Позднее их подтвердил космический аппарат NASA «Кассини», когда в 2000 году он пролетел мимо планеты к Сатурну, однако происхождение этих штормов оставалось тайной.
При участии студента Университета Калифорнии в Беркли, Троя Цуботы, учёные обнаружили, что овалы образуются вследствие магнитных торнадо, вызываемых трением магнитных линий в мощном магнитном поле Юпитера. Понимание природы антициклонов, поглощающих ультрафиолет, произошло благодаря ежегодным снимкам Юпитера, сделанным «Хабблом» в рамках проекта «Обнаружение атмосферы дальних планет» (OPAL). Этот проект представляет собой ежегодную съёмку планет-гигантов — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — для мониторинга их изменений.
Источник: Troy Tsubota и Michael Wong (UC Berkeley) / Hubble Space Telescope
«Эти снятия OPAL оказались настоящей находкой», — утверждает Цубота. В снимках «Хаббла» за 2015–2022 годы он обнаружил, что тёмные овалы присутствуют на южном полюсе Юпитера в большинстве случаев, а на северном всего один раз на восемь изображений.
Как и у Земли, магнитное поле Юпитера сходится на полюсах. Здесь магнитные линии направляют заряженные частицы, которые сталкиваются с атмосферами, создавая полярные сияния, видимые только в ультрафиолетовом спектре. Возникновение переходных феноменов, таких как тёмные овалные структуры, связано именно с магнитным полем Юпитера.
Цубота и его руководитель Майкл Уонг объединили усилия с исследователями из Университета Нортумбрии и Университета Калифорнии для изучения источников тёмных овальных объектов. Вокруг Юпитера имеется кольцо «плазменного тора Ио» — заряженные частицы, выброшенные вулканами на луне Ио. Исследовательская группа предположила, что трение между магнитными пределами в плазменном торе и ионосферными линиями Юпитера может создавать магнитные вихри, проникающие в стратосферу. Эти вихри создают плотные участки вихревого тумана, формируя тёмный овал. Однако пока неясно, образуется ли этот туман из глубин атмосферы или при торнадо.
«Плотность тумана в этих тёмных овалах в 50 раз выше обычной концентрации, что подразумевает их формирование под воздействием магнитных динамических процессов, а не химических реакций от высокоэнергетических частиц», — отмечает Чжан. Исследования показывают, что появление тёмных овалов не связано с выбросами заряженных частиц. Обычно они формируются за месяц и исчезают за несколько недель.
Исходя из регулярности появления темных овалов, учёные заключили, что Юпитер является центром активности магнитных торнадо. Выводы исследования были опубликованы 26 ноября в журнале «Nature Astronomy».
Источник: iXBT
