Зонд Juno помог определить природу "полосатости" Юпитера
Юпитер – полосатая планета. Полосы в атмосфере гиганта, вытянутые вдоль параллелей, известны астрономам очень давно, но их природа до сих пор обсуждается.
На фотографиях Юпитера видно, что каждое полушарие планеты делится на четыре светлые широкие зоны, разделённые узкими тёмными поясами. Астрономы называют эти четыре зоны в порядке удаления от экватора экваториальной, тропической, умеренной и полярной. Например, знаменитое Большое красное пятно находится в Южной тропической зоне.
Учёные считают, что зоны – это области восходящих атмосферных потоков, а пояса по краям зон — области нисходящих. Различие в цвете объясняется химическим составом. Например, в восходящих "колоннах" газа, образующих пояса, повышено содержание аммиака.
Края соседних зон движутся навстречу друг другу, что создаёт живописную картину. Похожую структуру на Земле образуют пассаты.
К этому примечательному явлению у планетологов всё ещё немало вопросов. Что заставляет такие массы вещества подниматься и опускаться? Наиболее популярная гипотеза гласит, что дело здесь в обычной тепловой конвекции. Но есть модели, в которых одной из движущих сил оказывается гравитация спутников Юпитера. Обсуждаются и другие интересные варианты.
Чтобы разгадать эту загадку, астрономам прежде всего нужно выяснить, с какой глубины вздымаются эти грандиозные восходящие потоки. Это локальное явление, охватывающее тонкий слой атмосферы? Или же вещество поднимается с условной "поверхности" Юпитера, лежащей в тысяче километров под облаками? Или "корни" этих восходящих колонн лежат ещё глубже?
Ответ на этот вопрос недавно помог найти зонд "Юнона" (Juno), вышедший на орбиту Юпитера в 2016 году. Он стал первым аппаратом в системе планеты-гиганта после "Вояджера-1". Аппарат уже радовал человечество подробными фотографиями Большого красного пятна и изучением магнитного поля планеты.
Обращаясь вокруг Юпитера, Juno тщательно измеряет гравитацию гиганта. Вариации силы тяготения указывают на распределение плотности в недрах планеты. Именно так международному коллективу учёных и удалось выяснить замечательный факт. Восходящие потоки, образующие светлые зоны в атмосфере Юпитера, простираются по крайней мере на глубину трёх тысяч километров под облаками. Результаты исследования были озвучены на конференции Отделения планетологии Американского астрономического общества.
Теперь специалистам предстоит выстроить модель образования этих потоков с учётом полученных данных. При этом им придётся учитывать нетривиальные механизмы выделения тепла в недрах Юпитера, который излучает в окружающее пространство больше тепла, чем получает от Солнца.