Новости

Тропосферные гравитационные волны сделали ионосферу Юпитера неоднородной. Это заметил «Джеймс Уэбб»

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» определил, что на структуру ионосферы Юпитера могут активно влиять гравитационные волны из более глубоких слоев атмосферы, а сама ионосфера может быть более важным элементом связи между магнитосферой и глубокими слоями атмосферы на газовых гигантах, чем считалось ранее. Телескоп вел наблюдения за ионом H3+ в ионосфере в районе Большого Красного Пятна на Юпитере. Статья опубликована в Nature Astronomy.

Взаимосвязь между верхними слоями атмосферы Юпитера в виде термосферы и ионосферы с вышележащей магнитосферой и нижележащими слоями атмосферы, где действуют радиационные процессы и конвекция, изучена плохо, так как не хватает подробных данных наблюдений. В качестве маркера процессов в верхних слоях атмосферы Юпитера используется излучение молекулярного иона водорода H3+, который рождается за счет ударной ионизации электронами молекул водорода вокруг магнитных полюсов и за счет столкновений между фотоэлектронами и молекулами водорода на дневной стороне планеты. Однако в низких широтах планеты его труднее отслеживать из-за меньшего потока излучения и наложения излучения других молекул, например, метана, поэтому для наблюдений нужны крупные космические телескопы.

Группа астрономов во главе с Хенриком Мелином (Henrik Melin) из Лестерского университета представила результаты подробных наблюдений за верхними слоями атмосферы в районе знаменитого долгоживущего антициклона Большое Красное Пятно в низких широтах Юпитера, проведенных при помощи инструмента NIRSpec-IFU «Джеймса Уэбба» 27 июля 2022 года. Диапазон длин волн, на которых велись наблюдения, позволял отслеживать распределение H3+ в ионосфере, на высотах более трехсот километров над слоями облаков.

Исследователи обнаружили ряд мелкомасштабных структур, различающихся интенсивностью излучения, таких как темные дуги и полосы шириной около тысячи километров и длиной до шести тысяч километров, а также яркие пятна с повышенной температурой, которые расположены в центре антициклона, к северо-западу и к юго-востоку от него.

Предполагается, что ионосфера Юпитера подвергается сильному и сложному воздействию восходящих гравитационных волн, возникающих в результате штормов в тропосфере, которые также могут подогревать ионосферу. Кроме того, на структуру ионосферы могут влиять долгоживущие ионы, возникающие при сгорании метеоров, а в долговременных масштабах — и электродинамические силы, связанные с магнитным полем планеты. Возможно также, что в случае полярных регионов ионосфера формируется за счет влияния как гравитационных волн, так и потоков заряженных частиц из магнитосферы. В любом случае, ионосфера оказывается важным связующим звеном между нижележащей атмосферой и магнитосферой Юпитера.

Ранее ион водорода H3+ позволил ученым увидеть магнитный экватор Юпитера и подтвердить существование инфракрасных полярных сияний на Уране.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»