Космический телескоп НАСА «Джеймс Уэбб» совершил революционное открытие в области изучения Юпитера, запечатлев беспрецедентные детали полярных сияний на крупнейшей планете нашей Солнечной системы. Танцующие огни, наблюдаемые над южным полюсом Юпитера, оказались в сотни раз ярче северного сияния на Земле.

Уникальные наблюдения были сделаны 25 декабря 2023 года с помощью камеры NIRCam телескопа «Джеймс Уэбб», которая работает в ближнем инфракрасном диапазоне на длине волны 3,36 микрона.

Откройте для себя Вселенную! Присоединяйтесь к нашему сообществу в Telegram и будьте в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

Исследовательская группа под руководством доктора Джонатана Николса из Лестерского университета обнаружила удивительные изменения в поведении полярных сияний.

Как отмечает доктор Николс: «Это был настоящий рождественский подарок! Мы ожидали медленных изменений в течение четверти часа, но вместо этого наблюдали, как вся область сияния мерцала и вспыхивала буквально каждую секунду».

Научное значение этих наблюдений особенно велико благодаря тому, что учёные смогли изучить излучение триводородного катиона (H3+) в атмосфере Юпитера. Этот тип излучения возникает при столкновении высокоэнергетических электронов с молекулярным водородом и особенно активно светится в инфракрасном диапазоне, который идеально подходит для инструментов «Уэбба». Особенно интересным стало сопоставление данных «Уэбба» с ультрафиолетовыми наблюдениями, проведёнными космическим телескопом «Хаббл», которые показали неожиданные различия в яркости свечения.

Уникальность полярных сияний Юпитера объясняется несколькими факторами. В отличие от Земли, где основным источником является солнечный ветер, у Юпитера есть дополнительный источник заряженных частиц — его спутник Ио. Вулканы Ио выбрасывают частицы в космос, которые затем захватываются мощным магнитным полем Юпитера. Это поле разгоняет частицы до огромных скоростей, и при столкновении с атмосферой они вызывают интенсивное свечение.

Это открытие вызвало больше вопросов, чем ответов на существующие. Ученые обнаружили загадочное несоответствие между данными «Хаббла» и «Уэбба», которое указывает на присутствие большого количества частиц с очень низкой энергией — явление, которое ранее считалось невозможным. В ближайшее время команда планирует провести дополнительные наблюдения с помощью «Уэбба» и сравнить их с данными космического аппарата «Юнона», чтобы лучше понять причину загадочного яркого излучения и его влияние на атмосферу Юпитера. Эти результаты были опубликованы в престижном журнале Nature Communications и открывают новые перспективы для понимания сложных процессов в атмосфере газового гиганта.

Присоединяйся в наше сообщество в Telegram и будь в курсе самых свежих новостей астрономии и космонавтики каждый день!

(https://t.me/s/SpaceNews_Russia/@SpaceNews_Russia)

Автор: Осипов Илья Александрович, лектор «Смоленского Планетария» имени Ю. А. Гагарина. (2022-2024)

Команда учёных из космического агентства NASA опубликовали снимки спутника газового гиганта Юпитера - Ио. Снимки были получены с космического зонда Juno / Юнона 14 декабря 2022 года. Учёным удалось отметить, что на спутнике идёт систематическая вулканическая активность.

В ходе исследования поверхности Ио зондом Юнона было обнаружено, что 3% всей поверхности спутника занимают активные горячие пятна. Спутник Ио является самым вулканическим небесным телом, находящимся в нашей Солнечной системе. Самым примечательным оказалось то, что на поверхности Ио: отсутствуют привычные для всех спутников ударные кратеры. Вместо них поверхность Ио находится множество кальдер, а также углубления и впадины с лавовыми потоками, простирающиеся на сотни километров.

Снимок Ио, сделанный зондом Юнона в ближнем инфракрасном диапазоне. Оранжевые светящиеся пятна являются активными вулканами.

Пролетая над поверхностью Ио, зонд Юнона зафиксировал около 150 активных вулканов, которые отчётливо выделялись на поверхности спутника. Но, по некоторым оценкам учёных, вулканов на Ио может быть более 500. Также на спутнике были обнаружены большие озёра, заполненные раскалённой серой.

Высокая вулканическая активность объясняется периодическими приливными взаимодействиями между Ио и Юпитером, а также гравитационным влиянием двух других крупных спутников: Европы и Ганимеда.

Когда Ио приближается к Юпитеру, приливные силы увеличиваются, немного вытягивая орбиту, а при удалении от планеты она, наоборот, скругляется. Эти процессы создают трение и нагрев в недрах Ио. Учёные предполагают, что под поверхностью Ио находится глобальный океан из раскалённой магмы.

При близком подлёте к поверхности космическому зонду удалось запечатлеть очень мощное извержение одного из вулканов. Бушующий вулкан выбросил огромный столб пепла и фонтан лавы на тысячи метров в высоту.

Ио находится в самом близком расположении к Юпитеру из четырёх Галилеевых спутников. Своё название получил в честь мифологической Ио - жрицы Геры и возлюбленной Зевса. Впервые спутник был открыт итальянским астрономом Галилео Галилеем 8 января 1610 года.

Диаметр спутника составляет 3660 километров, благодаря чему он является четвёртым по величине спутником в Солнечной системе. Средняя зафиксированная температура около его поверхности Ио составляет -163 °C.

Источник.

Огненное шоу длиной в неделю
С 16 по 22 июля 1994 года обломки один за другим врезались в южное полушарие Юпитера. Самый крупный фрагмент (диаметром около 2 км — как две горы, сложенные вместе) вызвал вспышку с температурой 24 000°C — в пять раз горячее поверхности Солнца! Удар поднял из глубин атмосферы серу и аммиак, оставив тёмные пятна диаметром 12 000 км— почти как наша Земля. «Это словно гигантский химический эксперимент», — говорила астроном Хайди Хаммел.

Почему это важно для нас?
1.Космическая лаборатория: Столкновение впервые позволило изучить состав нижних слоёв атмосферы Юпитера, где скрываются «ингредиенты» молодой Солнечной системы. 
2. Спорный защитник: Юпитер, как гигантский гравитационный щит, притягивает часть опасных объектов. Однако его роль неоднозначна — иногда он, наоборот, «вышвыривает» астероиды из пояса Койпера к Земле. 
3. Урок на будущее: Моделируя последствия ударов, учёные учатся предсказывать, что произойдёт, если подобная комета направится к нашей планете.

Как следили за катастрофой? 
На Юпитер нацелили все доступные инструменты: 
Телескоп «Хаббл» сделал культовые снимки тёмных пятен. 
Зонд «Галилео», летевший к Юпитеру, зафиксировал инфракрасные вспышки (хотя его основная камера в тот момент не работала). 
Наземные радиотелескопы уловили радиоволны от ударов.

А что сейчас?
Юпитер продолжает сталкиваться с объектами каждые несколько лет. Например, в 2009 и 2019 годах астрономы-любители заметили новые вспышки, но их энергия была в тысячи раз меньше, чем в 1994-м. Следы Шумейкеров-Леви 9 оставались видимыми 10 месяцев, пока шторма Юпитера не стёрли их, словно ластик.

Заключение
Это столкновение — напоминание, что космос динамичен и непредсказуем. Юпитер, возможно, не идеальный щит, но его гравитация — ключевой элемент «архитектуры» Солнечной системы. Без таких гигантов Земля могла бы чаще сталкиваться с угрозами из глубин космоса. В следующий раз, глядя на яркую точку Юпитера, вспомните: даже если мы не видим его бурную атмосферу, он продолжает свою невидимую работу.

P.S. Для самых любопытных: энергия удара крупнейшего фрагмента SL9 составила 6 миллионов мегатонн — это в 1 200 раз больше мощности всего ядерного арсенала Земли. Но благодаря Юпитеру, такие сценарии — большая редкость.

*Источники: NASA (отчёт о SL9, 1994), журнал Nature, данные обсерватории Кека.