Ученые узнали причину аномальной жары на Юпитере

Объяснения явления разнятся от акустических до гравитационных волн. Однако основным механизмом, по мнению экспертов, все же является полярное сияние.

Источник большей части тепла Юпитера озадачивал ученых на протяжении десятилетий. Новое исследование предполагает, что полярные сияния газового гиганта обеспечивают энергию, нагревающую верхние слои атмосферы планеты, пишет Big Think.

Как и Земля, Юпитер в последние несколько десятилетий переживает своего рода "энергетический кризис", связанный с глобальными температурами. Несмотря на то, что Юпитер находится далеко от Солнца, он обладает поразительным количеством тепла.

Причина этой нестыковки беспокоила исследователей на протяжении многих лет. И вот в своем новом исследовании специалисты наконец нашли решение. Команда ученых, используя данные телескопа Keck II и нескольких спутников, установила, что невероятно мощное полярное сияние Юпитера нагревает верхние слои атмосферы до чрезвычайно высоких температур.

Аномальная жара

Согласно NASA, верхняя атмосфера газового гиганта должна иметь температуру около -73° C, учитывая, как мало солнечного света он получает. Однако многочисленные наблюдения указывают на то, что средняя температура ближе к 426°C.

Существующие тепловые карты температуры атмосферы Юпитера скудны в деталях, поэтому ученым потребовалась более точная информация, чтобы решить загадку.

Объединив данные наблюдений с телескопа Keck II и информацию о магнитном поле Юпитера со спутников Hisaki и Juno, команда смогла дважды наблюдать всплески энергии, движущиеся от полярного сияния вниз к экваториальным областям планеты. По стечению обстоятельств, ночные наблюдения за Юпитером совпали со значительным солнечным ветром, который достиг планеты, улучшив данные.

Специалисты смогли легко отследить тепло от электрически заряженных частиц, поскольку оно импульсами перемещалось от полюсов наружу. Как оказалось, тепло на планете сосредоточено вокруг полюсов и постепенно снижается в более низких широтах.

Подтверждение догадок

Сила электромагнитного поля Юпитера в 20 000 раз сильнее земного. Также ученые установили частоту и интенсивность его полярных сияний, некоторые из которых вызваны извержениями спутника Ио.

Традиционные модели газовых гигантов предполагают, что силы Кориолиса (эффект, вызванный вращением планеты, который заставляет погодные закономерности отклоняться, а не двигаться по прямой) могут удерживать полярную энергию, ограниченную полюсами.

Как рассказал ведущий автор исследования Джеймс О'Донохью, первые попытки по созданию глобальной тепловой карты верхней атмосферы Юпитера эксперты начали в Университете Лестера.

В то время сигнал был недостаточно ярким, чтобы обнаружить что-либо за пределами полярных областей Юпитера, но с учетом уроков, извлеченных из этой работы, они смогли это сделать с помощью крупнейших и наиболее конкурентоспособных телескопов несколько лет спустя.

"В нашей работе мы составили карту этого региона с мельчайшими подробностями и показали, что на Юпитере экваториальный нагрев напрямую связан с полярным", — заключили ученые.

Другие теории о том, почему атмосфера планеты невероятно горячая, включают акустические волны из недр планеты или гравитационные волны, обеспечивающие необходимую энергию. Несмотря на то, что исследование не полностью исключило эти модели, оно предполагает, что основным механизмом все же является полярное сияние.