Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) добилась ряда выдающихся результатов с момента ввода в эксплуатацию в 2021 году. Благодаря своей чувствительности в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне он может захватывать детальные изображения более холодных объектов и обнаруживать вещи, которые в противном случае остались бы незамеченными. Сюда входит культовое изображение Юпитера, которое Уэбб сделал в августе 2022 года, которое показало особенности атмосферы планеты (включая ее полярные сияния и Большое красное пятно) в новом свете. С помощью Уэбба группа европейских астрономов недавно наблюдала область над Большим Красным Пятном и обнаружила ранее невидимые особенности.
Команду возглавил доктор. Хенрик Мелин, научный сотрудник STFC JWST и планетолог из Университета Лестера. К нему присоединились исследователи из Университета Рединга, Научного института космического телескопа (STScI), Института космических и астронавтических наук JAXA, Центра космической физики Бостонского университета, Парижской обсерватории, Института SETI, Центра реактивного движения. Лаборатория НАСА и нескольких университетов. Статья с описанием своих наблюдений появилась недавно в журнале. Естественная астрономия.
Команда выполнила интегральную полевую спектроскопию (IFS) Большого красного пятна Юпитера, используя Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRSpec) в июле 2022 года. Этот процесс включает в себя Они разбивают астрономическое изображение на несколько пространственных компонентов и распределяют их с помощью спектрографа для получения информации с пространственным разрешением. Их наблюдения проводились в рамках программы Early Release Science под названием «Наблюдения системы Юпитера с помощью ERS как демонстрация возможностей JWST в науке о Солнечной системе».
Интересно, что открытие оказалось совершенно неожиданным, поскольку команда пыталась более детально изучить верхние слои атмосферы Юпитера. По сравнению с яркими полярными сияниями Юпитера, свечение ионосферы планеты тусклое, что затрудняет детальные наблюдения этого региона наземными телескопами. Ученые были особенно заинтересованы в изучении ионосферы Юпитера, потому что именно здесь атмосфера планеты и магнитное поле начинают взаимодействовать. В этом слое можно увидеть полярные сияния Юпитера, питаемые материалом, выбрасываемым из многих действующих вулканов Ио.
Ближе к экватору на структуру верхней атмосферы планеты влияет приходящий солнечный свет. Поскольку Юпитер получает лишь на 4% больше солнечного света, чем Земля, астрономы ожидали, что эта область атмосферы будет однородной. Однако команда была удивлена, обнаружив, что эта область содержит сложные волновые узоры, включая темные дуги, яркие пятна и другие структуры. Как Доктор. Мелин в пресс-релизе ЕКА заявила:
«Мы думали, возможно, наивно, что этот регион будет очень скучным. На самом деле, это так же интересно, как и северное сияние, если не больше. Юпитер не перестает удивлять. Один из способов изменить эту структуру — гравитационные волны, похожие на волны, разбивающиеся о пляж и создающие рябь на песке. Эти волны зарождаются глубоко в турбулентной нижней атмосфере, окружающей Большое Красное Пятно, и могут распространяться вверх, изменяя структуру и выбросы верхних слоев атмосферы».
Поскольку солнечный свет питает свет, излучаемый ионосферой планеты, команда подозревает, что за изменение формы и структуры этой области ответственен другой механизм. В будущем команда надеется провести последующие наблюдения за этими волновыми узорами, чтобы изучить, как они движутся в верхних слоях атмосферы Юпитера и как они меняются со временем. Эти результаты могут также принести пользу Европейскому космическому агентству «Исследователь ледяных лун Юпитера» (JUICE), который достигнет Юпитера и начнет детальные наблюдения в 2031 году.
Дальнейшая информация: ЕКА
