Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) открыл новые грани полярных сияний Юпитера, которые оказались значительно ярче аналогичных явлений на Земле. Исследования, проведённые 25 декабря 2023 года с применением инфракрасной камеры ближнего диапазона (NIRCam), позволили учёным детально изучить динамику этих процессов. Руководитель проекта Джонатан Николс из Лестерского университета подчеркнул, что сияния изменялись почти каждую секунду, создавая новые загадки для исследователей.
Полярные сияния на Юпитере возникают в результате взаимодействия высокоэнергетических частиц с атмосферными слоями планеты. В отличие от Земли, где основным источником частиц выступает солнечный ветер, Юпитер получает дополнительный «заряд» от вулканической активности Ио, самого активного спутника в Солнечной системе. Частицы, выброшенные вулканами и солнечным ветром, улавливаются мощным магнитным полем Юпитера, ускоряются до больших скоростей и взаимодействуют с атмосферой, создавая свечение.
Изучая данные JWST, команда сосредоточилась на излучении тригидрид-иона (H3+), ключевого элемента юпитерианских сияний. Выяснилось, что его яркость изменяется значительно быстрее, чем ожидалось, иногда за секунду. Это свидетельствует о динамических процессах, которые влияют на температурные изменения верхних атмосферных слоёв. Однако большую загадку вызвало несовпадение данных «Джеймса Уэбба» и телескопа «Хаббл» в ультрафиолетовом спектре. Яркие вспышки, зафиксированные JWST, не имели аналогов на снимках «Хаббла», оставив учёных в недоумении.
«Чтобы объяснить это, мы предположили существование частиц с очень низкой энергией, которые ранее считались неспособными вызвать подобное свечение», — пояснил Николс. Это открытие бросает вызов нынешним представлениям о взаимодействии магнитосферы Юпитера с окружающей средой.
Сейчас команда готовится к новому этапу исследований. Планируется сопоставить данные JWST с информацией от зонда Juno, который с 2016 года исследует магнитное поле и атмосферу планеты. Такой подход позволит создать трёхмерное представление процессов и раскрыть суть аномалий. Результаты текущей работы уже называют значительным шагом вперед в понимании космической погоды гигантских планет.
Учёные надеются, что последующий анализ не только раскроет тайны Юпитера, но и улучшит понимание эволюции экзопланет с мощными магнитными полями.
Источник: iXBT
