Темні зони на Великій червоній плямі Юпітера: таємниця розгадана

Об'єднання багаторічних спостережень з трьох різних телескопів дозволило нарешті з'ясувати, що насправді представляють з себе темні ділянки на знімках Великої червоної плями на Юпітері.

Щільна атмосфера Юпітера ховає планету від цікавих очей астрономів і їх потужних телескопів. Які причини гроз, що постійно йдуть на поверхні гіганта? Чи зникне колись найбільший атмосферний шторм у Сонячній системі, відомий як Велика червона пляма? Чи відрізняються конвекційні потоки юпітеріанського «повітря» від тих, що існують на Землі?

Блискавки на Юпітері свідчать про конвекції - вихоровий процес, в якому потоки різної температури змішуються в атмосфері. Тепло від планети піднімається вгору, і в хмарах громихають грози. Чи вони схожі на земні? Щоб більше дізнатися про погоду на Юпітері, вчені об'єднали можливості трьох космічних апаратів: телескопа Хаббл, автоматичної міжпланетної станції Юнона (Juno) і земної обсерваторії Gemini. Результати спільних спостережень, що вразили дослідників, опубліковані в The Astrophysical Journal.

Детектори Юнони реєстрували радіохвилі, породжені юпітеріанськими грозами. Так, вчені отримували точні координати місць, в яких спалахують блискавки. Переглядаючи знімки Хаббла в оптичному і ультрафіолетовому діапазоні, а також інфрачервоні зображення обсерваторії Gemini, астрономи оцінювали структуру і температуру хмар в областях, де йдуть грози. З'ясувалося, що блискавки і породжуючі їх великі шторми дійсно утворюються всередині і навколо потужних потоків тепла, огинаючих хмари з льоду і рідини.

Отримати чіткі зображення далекої планети з Землі допомогла техніка «вдалий знімок» (lucky imaging). Детектори Gemini з 9 ракурсів «фотографували» Юпітер, роблячи кілька інфрачервоних зображень на кожен ракурс. «Паззли» потім об'єднали в повноцінний знімок. Секрет техніки - в короткій експозиції, яка дозволяла «зловити» короткі моменти, коли атмосфера Землі була стабільною і вносила мінімальне розмиття. В результаті, вдалося домогтися дозволу, який дозволив би розрізнити 2 фари автомобіля, що мчить по Маямі, фотографуючи його з Нью-Йорка. Дослідники відзначили, що знімки Gemini за чіткістю можуть змагатися із зображеннями із супутників і космічних зондів і є найчіткішими знімками іншої планети, зробленими з Землі.

Дані Gemini порівняли із зображеннями Хаббла, на яких у Великій червоній плямі Юпітера були присутні темні ділянки. Раніше вчені вважали, що в цих місцях знаходяться маси невідомої речовини. На знімках Gemini темні плями виявилися яскраво підсвічені. «Інфрачервоною мовою» світяться області означають теплі зони. Тепло, інакше як з поверхні Юпітера, взятися нізвідки. Тому вчені зробили однозначний висновок: темні ділянки в найбільшому штормі в Сонячній системі - це всього лише «проплешини» в щільній атмосфері планети-гіганта.

Зображення Великої Червоної Плями Юпітера

Верхній і нижній ліві знімки - зображення Хаббла в оптичному спектрі: показують темні об'єкти в межах Великої Червоної Плями. Вгорі праворуч - теплове інфрачервоне зображення Gemini: показує просвіти у хмарах. Нижній знімок посередині - ультрафіолетове зображення від Хаббла. Нижня права картинка - композиція даних Хаббла і Gemini: показує, що загадкові області є пробілами в хмарах.

Хаббл не бачив прогалин у щільних хмарах через легкий серпанок, який поглинав світло у видимому та ультрафіолетовому діапазоні. Інфрачервоні промені з більшою довжиною хвилі огинали серпанок і потрапляли прямо на детектори Gemini. Так, багаторічна загадка Великої червоної плями була вирішена.