40 лет наблюдения за самой большой планетой в Солнечной системе выявили «вещи, которые мы никогда не ожидали», говорится в новом исследовании.
Ученые обнаружили на Юпитере необъяснимые климатические закономерности, которые периодически повторяются многолетними циклами и странным образом отражают друг друга в каждом полушарии. Странная находка поднимает интригующие вопросы о самой большой планете в нашей Солнечной системе, а также о гигантских газовых мирах, которые вращаются вокруг чужих звезд, сообщается в новом исследовании.
Юпитер настолько огромен, что может вместить 1300 земных шаров, что делает его одним из самых ярких объектов на небе. За последние несколько столетий телескопы выявили завораживающие бури, которые крутятся в верхних слоях его неба, а посещающие его космические корабли подтвердили, что атмосфера Юпитера невообразимо сложна.
Гленн Ортон, старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА и Калифорнийского технологического института, с детства наблюдал за Юпитером в телескоп на заднем дворе.
В 1990-х Ортон и его коллеги заметили дразнящие признаки странных климатических паттернов на планете, но исследователям требовался определенный набор долгосрочных инфракрасных данных, чтобы получить представление о более широкой картине.
Согласно исследованию, опубликованному в понедельник в Nature Astronomy, Ортон и его коллеги обнаружили «неожиданные сезонные и несезонные периоды» наряду с другими «связанными загадками» в инфракрасных наблюдениях Юпитера, которые охватывают 40 лет. Результаты показывают, что более высокий слой атмосферы Юпитера, называемый стратосферой, сильно влияет на температуру на более низком уровне, известном как тропосфера.
«Хотя… в стратосфере были некоторые намеки, обнаруженные нами типы вещей включают в себя несколько вещей, которых мы никогда не ожидали», — сказал Ортон Motherboard в электронном письме. «Это был один из наших первых «вау» моментов».
На протяжении своей карьеры Ортон видел, как Юпитер становится более четким благодаря как наземным телескопам, так и череде космических миссий НАСА, начиная с Pioneer 10 и 11, запущенных в 1972 году, и заканчивая орбитальным аппаратом Juno, который в настоящее время находится на орбите. кружит планету. Эти изображения дали краткие сведения о периодических изменениях температуры в тропосфере, которые десятилетиями интересовали наблюдателей за Юпитером.
«Моя дипломная работа в Калифорнийском технологическом институте включала анализ комбинации Pioneer 10/11 и наземных инфракрасных наблюдений», — сказал Ортон. «Между картами Юпитера Pioneer 10 и 11 было несколько различий, которые разделяло несколько месяцев. Поэтому я подумал об использовании наземных инфракрасных приборов, чтобы продолжать следить за тем, продолжают ли что-то меняться. И они сделали, так что я продолжал искать. И они все еще менялись с инфракрасными наблюдениями «Вояджера».
Маленькие фрагменты странного поведения продолжали обнаруживаться новыми миссиями и наземными телескопами, такими как Инфракрасный телескоп НАСА (IRTF). Чтобы получить более полное представление о том, что происходит в небе Юпитера, команда Ортона использовала изображения IRTF, телескопа Subaru на Гавайях и Очень большого телескопа в Чили, которые охватили период с 1978 по 2019 год.
Расширенная временная шкала показала, что температуры тропосферы на Юпитере периодически менялись в течение четырех лет, семи-девяти лет и 10-14 лет по причинам, которые совсем не ясны. Еще более странно, что эти климатические ритмы кажутся «антикоррелированными» на широтах в каждом полушарии газового гиганта, что, по словам Ортона, «углубляет тайну».
«Когда температура в этих широтах на севере повышается, температура в этих широтах на юге падает, и наоборот», — сказал он. «Таким образом, их изменчивость является зеркальным отражением друг друга».
Исследователи предполагают, что вариации могут быть вызваны колебаниями в стратосфере, которые создают «телесвязанные модели изменчивости между двумя полушариями», потенциально аналогичные земным южным Эль-Ниньо и колебаниям в Северной Атлантике, согласно исследованию. Земля также может быть моделью для понимания ключевой роли, которую стратосфера играет в тропосферных циклах, поскольку внезапные потепления на нашей планете могут отражать эту динамику «сверху вниз».
«В целом мы будем тестировать глобальные климатические модели, основанные на тех же фундаментальных принципах, которые мы используем для атмосферы Земли и атмосферы Юпитера», — сказал Ортон. «На самом деле, часть этой работы уже началась».
В дополнение к изучению этих моделей команда продолжала собирать данные наблюдений за Юпитером, которые могут дать представление об обнаруженных ими загадочных климатических закономерностях. Совсем недавно исследователи использовали прибор Microwave Radiometer (MWR) на борту Juno, чтобы изучить, как изменчивость стратосферы и тропосферы соответствует явлениям, происходящим глубже в атмосфере Юпитера.
Эти усилия могут раскрыть силы, которые управляют турбулентным климатом Юпитера, что, в свою очередь, поможет ученым понять планеты-гиганты и неудавшиеся звезды, называемые «коричневыми карликами», существующие во Вселенной.
«Реалистичные глобальные климатические модели Юпитера должны учитывать происхождение этих неожиданных сезонных и несезонных периодов на практически несезонном газовом гиганте в рамках подготовки к их возможному распространению на более широкий спектр коричневых карликов и газовых планет-гигантов за пределами нашей Солнечной системы», — Ортон. и его коллеги пришли к выводу в исследовании.
No comments:
Post a Comment