Новое исследование обнаруживает удивительное сочетание струйных течений Юпитера и его магнитного поля и предполагает, что оно может содержать объяснение поразительных моделей облаков планет.
Это планета, чьи неразгаданные тайны столь же загадочны, сколь и завораживает ее внешний вид. Практически любое изображение газового гиганта, которое вы видите, может остановить вас, чтобы вы с благоговением смотрели на постоянно меняющиеся полосы цветов и водоворотов и задавались вопросом: «Что здесь происходит?» Вы не одиноки в этом. Чем больше ученые узнают - большую часть этого от зонда НАСА «Юнона», который прибыл к Юпитеру в июле 2016 года и будет продолжать вращаться вокруг него до 2022 года, - тем больше они, вероятно, будут чувствовать себя не в своей тарелке. Как рассказал Би-би-си главный исследователь Юноны Скотт Болтон: «Мы получили первый действительно крупный и личный взгляд на Юпитер, и мы видим, что многие наши идеи были неверными и, возможно, наивными». Мы знаем, что у Юпитера массивное неравномерное магнитное поле, и новое исследование утверждает, что оно находится за или под своеобразными облачными образованиями планеты.
Юпитер не похож на Землю
Юпитер - газовый гигант, а не твердая скала, как планета, на которой мы живем. В основном это водород и гелий, а также аммоний, которые мы здесь знаем как газы. Это означает, что попытка заглянуть под ослепительный облачный покров Юпитера на самом деле не имеет смысла: облачный покров - это Юпитер.
Если бы вы путешествовали внутрь от вершин облаков, вы бы в конечном итоге достигли глубины, где водород сжимается в жидкость. По данным NASA Space Place, это происходит из-за того, что давление в 650 миллионов фунтов упаковывает молекулы водорода вместе в эту форму. Вместо того, чтобы думать о Юпитере как о твердом, как Земля, было бы более уместно представить себе кипящий, сверхгорячий - 43 000 ° F (24 000 ° C) - суп, стянутый в шар массивным телом. не менее гигантское гравитационное поле объекта. Возможно, в центре всего этого есть твердое ядро, но пока неясно, есть ли оно.
Впечатляющая турбулентность, которую мы видим, является результатом струйных течений Юпитера, ветров, которые вращаются вокруг планеты. Они достигают Юпитера примерно на 1800 миль или 300 км, а затем останавливаются. Почему это происходит - одна из загадок, которую хотели разгадать авторы нового исследования Навид Константину и Джеффри Паркер.
Впечатляющие, загадочные фотографии
Между тем, многие изображения Юпитера, которые мы видим, задают другие вопросы.
Большое красное пятно соблазняет
Печально известное Большое Красное Пятно Юпитера кажется огромным затянувшимся штормом, беспорядочно перемещающимся по планете - мы наблюдаем его уже по крайней мере 150. лет, а может быть, еще в 1660 году. Он в два раза шире Земли, а скорость ветра составляет около 400 миль в час. Это все, в чем мы действительно уверены.
Полярные районы Юпитера поражают
«Даже в комнатах опытных исследователей эти изображения кружащихся облаков вызывают удушье», - говорит Майк Янссен из НАСА.
Вот инфракрасный снимок Юноны над северным полюсом Юпитера:
Ошеломляющая деталь
Большая часть изображений, отправленных Юноной во время ее 53-дневного движения по эллиптической орбите вокруг Юпитера, характеризуется невероятным количеством визуальных деталей, раскрывая то, чего мы никогда не видели.
Например, на старых снимках эта область выглядит как сплошной белый водоворот. Но Юнона раскрывает свою истинную сложность.
Магнетизм правит бал
Одно из открытий, сделанных миссией «Юнона», заключается в том, что у Юпитера удивительно сильное магнитное поле, а также то, что оно имеет неправильную форму. Джек Коннерни, руководитель отдела магнитного поля миссии «Юнона», рассказал CNBC: «Мы уже видим, что магнитное поле выглядит бугристым: в одних местах оно сильнее, а в других слабее. Это неравномерное распределение позволяет предположить, что поле может генерироваться действием динамо ближе к поверхности, над слоем металлического водорода. Каждый пролет, который мы совершаем, приближает нас к определению того, где и как работает динамо-машина Юпитера».
Исследование математических моделей, проведенное Константину и Паркером, показало, что определенное сильное давление заставляет электроны из молекул водорода и гелия отрываться. Когда они освобождаются, чтобы подпрыгивать, они образуют магнитные и электрические поля. Ключевым наблюдением, однако, является то, что на Юпитере необходимое давление возникает на глубине 1800 миль или 300 км от внешней поверхности облачного покрова планеты - и эти цифры должны звучать знакомо. Именно на такой глубине останавливаются струйные течения планеты. Совпадение? Таким образом, ученые пришли к выводу, что столкновение между струйными потоками Юпитера и его неравномерным, комковатым магнитным полем объясняет причудливые визуальные паттерны, которые мы видим. Точная механика этого взаимодействия потребует дальнейшего изучения, чтобы полностью понять ее, но это кажется многообещающим началом ответа на одну из самых неотразимых загадок нашей Солнечной системы.