29.10.2023

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» и космический аппарат «Юнона» обратили свой взор на Юпитер и его вулканическую луну Ио, раскрыв мельчайшие детали.

Уэбб сделал снимок нового струйного течения на Юпитере

Камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) космического телескопа «Джеймс Уэбб» обнаружила высокоскоростное струйное течение, проходящее над экватором Юпитера, над основными облачными палубами. Используя длину волны 2,12 мкм для наблюдения на высотах 20-35 км над облачными вершинами Юпитера, исследователи заметили несколько областей, где скорость ветра меняется с высотой или расстоянием, что позволило им проследить за струей. На этом снимке выделяются несколько особенностей, выявленных движением струйного течения.

Фото: NASA / ESA / CSA / STScI / Ricardo Hueso (UPV), Imke de Pater (UC Berkeley), Thierry Fouchet (Парижская обсерватория), Leigh Fletcher (University of Leicester), Michael H. Wong (UC Berkeley), Joseph DePasquale (STScI)

Снимки космического телескопа James Webb позволили зафиксировать мелкие детали турбулентной атмосферы Юпитера и обнаружить струйное течение, которое движется со скоростью 515 км/ч (320 миль в час). Струйный поток - это течение в самых верхних слоях атмосферы планеты; для сравнения, земной струйный поток течет с запада на восток, обычно со скоростью от 210 до 360 км/ч. (Реактивные потоки в атмосфере Юпитера похожи на потоки в атмосфере Земли, однако в случае Юпитера, скорость порывов превосходит земную: пиковая скорость потока составляет 450 км/ч).

В случае Юпитера струйное течение проходит высоко, на высоте около 40 км (25 миль) над облачными слоями над экватором планеты. И оно огромно: его протяженность составляет около 4800 км, что равно ширине Китая.

Этот ветер примечателен тем, что на остальной части Юпитера ветры стихают с высотой над вершинами облаков. То же самое наблюдается и на Сатурне, однако ранее было известно, что экваториальное струйное течение там нарушает это правило, и скорость ветра возрастает даже намного выше облаков. Теперь оказалось, что атмосфера над экватором Юпитера также не подчиняется этому правилу. Более того, скорость ветра над экватором Юпитера увеличивается с высотой еще больше, чем над экватором Сатурна.

На этом графике показана скорость ветра в трех различных диапазонах высот, каждый из которых измеряется с помощью различных фильтров камеры ближнего инфракрасного диапазона JWST. Струйное течение расположено на самой большой высоте (с самым низким давлением). Он находится на высоте около 40 км, что означает, что он находится в нижней стратосфере Юпитера, чуть выше тропосферной дымки.

Фото: NASA / ESA / CSA / STScI / Ricardo Hueso (UPV), Imke de Pater (UC Berkeley), Thierry Fouchet (Observatory of Paris), Leigh Fletcher (University of Leicester), Michael H. Wong (UC Berkeley); Иллюстрация: Энди Джеймс (STScI)

Атмосферные потоки Юпитера становятся видны благодаря ближней инфракрасной области обзора JWST, которая позволяет выявить детали в тонкой дымке над вершинами облаков. Два наблюдения, разделенные 10 часами (период вращения Юпитера), позволили исследователям проследить движение высотных объектов. Рикардо Уэсо (Университет Страны Басков, Испания) и его коллеги сообщают о полученных результатах в журнале Nature Astronomy.

Юнона посмотрела на Ио в увеличенном масштабе

На обработанном снимке JunoCam видны детали вулканической активности на луне Юпитера Ио во время недавнего пролета космического аппарата Juno.

Фото: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill © CC BY 3.0

Миссия НАСА «Юнона» (Juno), пролетая мимо спутника 20 лет назад, запечатлела Ио на самом близком расстоянии с момента пролета миссии Galileo. Третья по величине луна Юпитера является самым плотным и самым вулканически активным телом Солнечной системы.

Хотя камера JunoCam изначально разрабатывалась как инструмент для привлечения внимания общественности, а не для научных исследований, на обработанных любителями снимках JunoCam теперь можно увидеть эту луну с точечными пятнами в мельчайших деталях с расстояния всего 12 000 км (7 500 миль). На снимках видны некоторые из более чем 400 вулканов Ио, представленные как темные пятна, а также темно-красные равнины сернистой лавы. Поверхность Ио изменилась со времен миссии Galileo, и эти снимки, которые, несомненно, подвергнутся дальнейшему изучению, помогут оценить степень этих изменений.

Однако самое интересное еще впереди: Juno пройдет еще ближе к Ио в двух ближайших пролетах 3 декабря и 24 февраля 2024 г., причем в последнем пролете аппарат окажется на расстоянии всего 1500 км от Ио.

Источник: skyandtelescope.org