Горната атмосфера над известното червено петно на Юпитер - гигантска буря, която продължава от векове - е много по-топла от където и да е другаде на този газов гигант. Ново проучване, публикувано в списанието Nature, кара учените да спекулират, че движенията на гигантска буря, която бушува в долната атмосфера на планетата, са отговорни за по-високата температура в горната атмосфера на Юпитер. С други думи, това означава, че двата слоя от атмосферата на планетата са взаимосвързани и могат да влияят един на друг.
Голямото червено петно, както се нарича, е една от най-разпознаваемите черти на Юпитер. Както бе отбелязано в аерокосмическата агенция НАСА, този гигантски ураган обхваща площ от няколко хиляди километра над повърхността на планетата и може да се похвали с ветрове, които духат със скорост до 650 километра в час. Голямото червено петно се наблюдава от края на 1800 година. Астрономите през цялото това време се опитват да разберат как се е образувала тази буря и каква атмосфера е около нея.
В наше време учените, използвайки данни, получени с Инфрачервения телескоп на НАСА в Хавай, откриха, че атмосферата в този регион е с около 1600 градуса Келвин (или около 1300 градуса по Целзий) по-гореща от средната температура на горната атмосфера през останалата част повърхност на Юпитер, която е около 626 градуса по Целзий. Това се обяснява с факта, че бурните потоци на тази гигантска буря създават акустични вълни, насочени от планетата, които впоследствие разклащат (и по този начин загряват) атомите в горната атмосфера, създавайки такива значителни разлики в температурата.
Това откритие предполага, че долният слой и горният слой на атмосферата на Юпитер са взаимосвързани и способни да влияят един върху друг. Този факт е доста изненадващ, когато вземете предвид, че горният слой на атмосферата на планетата е с около 800 километра по-широк от долния.
"Не мислехме, че двата региона могат да бъдат свързани помежду си по някакъв специален начин, но се оказва, че не са", казва водещият изследовател Джеймс О'Доногуе, планетарен изследовател от Бостънския университет.
Тази връзка също може да помогне да се обясни тайната на планетарната "енергийна криза", която бори планетарните учени от много години. Той се състои във факта, че горните слоеве на атмосферата на Юпитер и наистина на всички газови гиганти на нашата Слънчева система са много по-горещи, отколкото трябва да бъдат. Компютърните модели показват, че като се има предвид колко е далеч от Слънцето планетата, температурата на горната атмосфера на Юпитер всъщност трябва да бъде около 300 градуса Келвин (27 градуса по Целзий). Преките наблюдения обаче показват, че горната му атмосфера е много по-гореща от този показател. Учените не бяха напълно сигурни как да обяснят това температурно несъответствие, но ново проучване подтикна експертите да заключат, че излишната топлина идва от течения, които са в долната атмосфера.
Преди се смяташе, че аурорите на полюсите на Юпитер могат да се разпространят по-дълбоко в атмосферата и по този начин да нагреят останалата част от нея. Както отбелязва O'Donoghue, компютърните модели показват, че това е малко вероятно. Поради свръхбързите ветрове, движещи се от изток на запад по дължината на екватора на Юпитер, най-често аурорите остават изключително на полюсите на планетата. Предложено е друго обяснение, свързано с акустичните характеристики на бурите. Въпреки това, не бяха открити преки доказателства за това. Ново проучване на температурите над Голямото червено петно на Юпитер даде на учените намек как всъщност протича този процес.
Илюстрация за това как Голямото червено петно изпраща вълни в горната атмосфера на планетата
Промоционално видео:
"Добра аналогия е начинът, по който разбъркваме чаша кафе с лъжица", казва О'Доногуе.
„Ако завъртите лъжица по посока на часовниковата стрелка и след това рязко я завъртите обратно на часовниковата стрелка, на повърхността на кафето ще се образуват много вълни и пръски. И като разбърквате кафето по този начин, вие всъщност го загрявате. Освен това като част от това разбъркване се генерират някои звукови вълни.
Приблизително същото се случва и с Голямото червено петно. Докато бурята се върти обратно на часовниковата стрелка, тя удря токовете на долната атмосфера, които се движат по посока на часовниковата стрелка, създавайки колосална турбулентност. Това също кара акустичните вълни да се издигат вертикално нагоре. Вълните започват да разклащат атомите в горната атмосфера и го нагряват.
Подобни процеси протичат на Земята. Например, когато въздушните потоци се движат над Андите, въздухът се сблъсква с планини и се образуват акустични вълни, които се издигат в горната атмосфера, леко го нагряват. Отбелязва се, че дори при урагани и цунами, които се случват на Земята, атмосферата също става някак по-топла.
Учените сега имат много убедителни доказателства за това какво всъщност се случва с Голямото червено петно на Юпитер. Според тях същите процеси могат да се извършват и в други области на повърхността на тази планета. В бъдеще изследователите планират да започнат да наблюдават по-малките бури на газовия гигант и впоследствие да създадат сравнително точна температурна карта на горната му атмосфера.
Трябва също така да се припомни, че наскоро космическият апарат Juno влезе в орбитата на Юпитер, който също ще изучава този гигантски свят и ще може да предостави най-точните данни на тази планета. Учените смятат, че е много вероятно сондата да открие подобни процеси за нагряване на атмосферата при по-малки урагани. В допълнение, устройството, благодарение на мощното си оборудване за наблюдение, ще позволи да се вгледа още по-дълбоко във Великото червено петно.
„Разглежданата днес статия подсказва, че Голямото червено петно е отговорно за значителното нагряване на атмосферата над него“, казва Майк Янсен, член на мисията Juno в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА.
"Нашият апарат ще ви помогне да обясним какво е отговорно за самото Голямо червено петно."
НИКОЛАЙ ХИЖНЯК