Астрономы с помощью наземных и космических телескопов смогли определить, что ветры ответственны за аномальный нагрев верхних слоев атмосферы Юпитера, который переносит тепло от регионов, где бушуют полярные сияния, к экватору гиганта.

Все, что вам нужно знать о верхних слоях атмосферы Юпитера

Предполагаемая температура верхних слоев атмосферы

Юпитер более чем в пять раз дальше от Солнца, чем от Земли, и получает гораздо меньше солнечной радиации. Расчеты показывают, что температура в верхних слоях атмосферы Юпитера должна оставаться ниже минус 70 ° C.

Реальные наблюдения показывают другие цифры

Однако реальные наблюдения показывают совсем другое, и ученые давно ищут источник энергии, который нагревает атмосферу выше 400 ° C.

Горячее, чем предполагалось

Это означает, что верхние слои атмосферы газового гиганта значительно горячее, чем предсказывается солнечным нагревом. Процессы, которые связывают магнитосферу планеты с атмосферой и генерируют мощные полярные сияния, могут выступать в качестве возможного источника тепла; Кроме того, были предложены идеи нагрева внешних слоев Юпитера за счет внутренних гравитационных или акустических волн, исходящих из нижних слоев атмосферы. Однако на сегодняшний день данных наблюдений недостаточно, чтобы надежно подтвердить любую из этих гипотез.

Кек II наблюдения

Используя инфракрасный спектрометр телескопа Keck II, астрономы проследили передачу тепла от полюсов к самому экватору. Раньше заметить это не удавалось из-за низкого разрешения. Теперь он переведен на два градуса широты и высоты.

Колебания температуры

Эти изображения показали, что температура на полюсах Юпитера далеко не так высока, как если бы горячий воздух был захвачен в этих областях. При движении к экватору температура падает довольно плавно.

Дополнительные наблюдения

Наблюдения Кека II были подтверждены японским зондом Хисаки. Находясь на околоземной орбите, он проследил магнитосферу Юпитера в те же периоды времени, когда наземный телескоп регистрировал тепловые потоки. В то же время зонд Juno, работающий около Юпитера, снимал полярные сияния вблизи, собирая дополнительные данные об их динамике.

Подтверждение гипотезы

Все это позволило составить подробную картину нагрева атмосферы газового гиганта и подтвердить гипотезу об участии в этом полярных сияний.

Температура верхних слоев

Исследователи определили, что температура верхних слоев постепенно снижалась от областей, где происходят полярные сияния, к экватору, и смогли обнаружить необычную нагретую волну планетарного масштаба в атмосфере, которая двигалась от полюсов к экватору.

Выводы

Они пришли к выводу, что данные наблюдений лучше всего описывают модель, в которой меридиональные ветры, распространяющиеся к экватору, несут с собой тепло, которое является источником полярного сияния, и нагревают верхнюю атмосферу Юпитера на многих широтах планеты.

Интенсивность нагрева

В то же время интенсивность нагрева зависит от состояния магнитосферы, которая может сжиматься из-за давления солнечного ветра и увеличивать высыпание заряженных частиц в верхние слои атмосферы Юпитера вблизи его полюсов.