Світлове шоу. Космічний зонд показав вражаюче полярне сяйво на Юпітері (відео)

Юпітер, ранкові бурі, полярні сяйва
Фото: Astronomy Now

За допомогою зонда "Юнона" експерти змогли заглянути за полюси газового гіганта і дізнатися, як формується це дивовижне атмосферне явище.

Всі ми прекрасно знаємо про земне полярне сяйво, проте це явище характерне і для інших планет. Насправді Юпітер володіє найпотужнішими полярними сяйвами у Сонячній системі, пише Science Alert.

Оскільки Юпітер сильно відрізняється від Землі, вчені зайнялися детальним вивчення того, що рухає цими неймовірними атмосферними явищами, і ось недавно вони отримали новий ключ до розгадки.

Завдяки орбітальному апарату "Юнона" вчені змогли вперше поспостерігати за таємничою ранкової бурею на Юпітері. Полярні сяйва газового гіганта створюються постійним дощем з високоенергетичних електронів, які переважно виводяться з атмосфери Іо. Вони прискорюються уздовж силових ліній магнітного поля до полюсів Юпітера, де падають у верхні шари атмосфери і взаємодіють з газами, створюючи світіння.

Це вже точно не схоже на полярне сяйво Землі, яке створюються частками сонячного вітру. Крім того, полярні сяйва Юпітера можуть вести себе по-різному. Одним з таких проявів є ранкові шторми — інтенсивні світлові явища всередині авроральної зони Юпітера — області сяйв, яка оточує обидва полюси планети.

Однак ці ранкові шторми починаються на нічній стороні полюса і до "Юнони" спостерігати юпітеріанські ультрафіолетові сяйва вчені могли лише збоку — темна сторона планети була прихована від їхніх очей.

Юпітер, ранкові бурі, полярні сяйва
Фото: NASA/JPL-Caltech

"На жаль, спостереження за полярним сяйвом газового гіганта із Землі не дозволяє заглянути далі лімба, в нічну сторону полюсів Юпітера. Дослідження іншими космічними апаратами — "Вояджером", "Галілеєм", "Кассіні" відбувалися з відносно великих відстаней і вони не пролітали над полюсами, тому вони не могли показати реальної картини. Ось чому дані "Юнони" справді важливі, вони дозволяють нам краще зрозуміти, що відбувається на нічній стороні, де народжуються ранкові бурі", — пояснив астроном Бертран Бонфонд з Льєзького університету у Бельгії.

Ранкові шторми — справді дивовижне явище. Їх зародження починається на нічній стороні газового гіганта. У процесі обертання планети полярне сяйво починає переміщатися в денну сторону Юпітера, і складні світіння стають дуже яскравими, випускаючи до тисяч гігават ультрафіолетового світла в космос. Стрибок яскравості означає, що ранкові бурі скидають принаймні у 10 разів більше енергії, ніж звичайні юпітеріанські полярні сяйва.

Оскільки полярні сяйва двох планет сильно розрізняються, експерти очікували, що процес, який викликає ранкову бурю, відрізнятиметься від будь-яких процесів, які спостерігаються в полярних сяйвах Землі. Дивно, але дані ультрафіолетового спектрографа Юнони здалися фахівцям дивно знайомими.

"Коли ми подивилися на всю послідовність ранкових штормів, ми не могли не помітити, що вони дуже схожі на земні, які називаються суббурями", — зазначив астроном Чжунхуа Яо з Льєзького університету.

Земні полярні сяйва вражаючі. Вони виникають, коли магнітосферу Землі порушують електричні струми, що призводить до вибухового викиду енергії в іоносферу, де енергія розсіюється у вигляді складного "танцюючого" полярного сяйва, яке може тривати кілька годин.

Однак, якщо на Землі полярні сяйва є результатом взаємодії магнітного поля і сонячного вітру, то час ранкових бур на Юпітері з активністю Сонця не корелює. Магнітосфера Юпітера переважно заповнена частками плазми, що виходить від його супутника Іо, які потім іонізуються і захоплюються магнітним полем планети.

Ці нові відкриття дозволять вченим краще пізнати відмінності та схожість, що обумовлюють утворення полярних сяйв, не тільки на Землі та Юпітері, але і на інших космічних об'єктах.

"Хоча "двигун" полярних сяйв на Землі та Юпітері дуже різниться, вперше продемонстрований зв'язок між двома системами дозволяє нам ідентифікувати універсальні явища і відрізняти їх від особливостей кожної планети. Магнітосфери Землі та Юпітера накопичують енергію за допомогою дуже різних механізмів, але коли це накопичення досягає межі, обидві системи вивільняють цю енергію дивно схожим чином", — уклав Яо.