40-річне дослідження виявило таємничі закономірності у температурах на Юпітері

Частково базуючись на даних кількох поколінь місій NASA, зокрема Voyager і Cassini, ця робота допоможе вченим визначити, як передбачити погоду на Юпітері.

Дослідники завершили найдовше за всю історію дослідження температури у верхній тропосфері Юпітера, шарі атмосфери, де формуються її характерні кольорові смугасті хмари. Робота, яка тривала протягом чотирьох десятиліть через об'єднання даних спостережень космічних кораблів NASA та наземних телескопів, виявила несподівані закономірності у тому, як температури поясів і зон Юпітера змінюються з часом. Дослідження є важливим кроком до кращого розуміння того, що визначає погоду на найбільшій планеті Сонячної системи, і, зрештою, до можливості її прогнозувати, повідомляє NASA.

Тропосфера Юпітера має багато спільного з тропосферою Землі: у ній утворюються хмари та вирують шторми. Щоб зрозуміти цю погодну активність, вченим потрібно вивчити певні властивості, зокрема вітер, тиск, вологість і температуру. З часів місій NASA Pioneer 10 і 11 у 1970-х роках дослідники знали, що загалом більш низькі температури пов'язані зі світлішими та білішими смугами Юпітера (відомими як зони), тоді як темніші коричнево-червоні смуги (відомі як пояси) є місцями більш теплих температур.

Проте не було достатньо даних, щоб зрозуміти, як температура змінюється протягом тривалого часу. Нове дослідження, опубліковане 19 грудня в журналі Nature Astronomy, визначає перші кроки у вивченні зображень яскравого інфрачервоного світіння (невидимого для людського ока), яке піднімається з теплих областей атмосфери, безпосередньо вимірюючи температуру Юпітера над барвистими хмарами. Вчені збирали ці зображення через рівні проміжки часу протягом трьох обертів Юпітера навколо Сонця, кожен з яких триває 12 земних років.

Підписуйтеся на наші соцмережі

У процесі вони виявили, що температура Юпітера підвищується і падає після певних періодів, які не прив'язані до сезонів чи будь-яких інших циклів, про які вчені знають. Через те, що на Юпітері слабкі пори року – планета нахилена навколо своєї осі лише на 3 градуси, у порівнянні з Землею — 23,5 градуси – вчені не очікували, що температура на Юпітері змінюється з такою регулярністю.

Несподіване відкриття у зміні погоди на Юпітері

Дослідження також виявило таємничий зв'язок між температурними зрушеннями у регіонах, віддалених на тисячі миль один від одного: коли температура підвищувалася на певних широтах у північній півкулі, вона знижувалася на тих самих широтах у південній півкулі – як дзеркальне відображення на екваторі.

«Це було найбільш несподіваним із усього, — сказав Гленн Ортон, старший науковий співробітник Лабораторії реактивного руху NASA та провідний автор дослідження. — Ми виявили зв'язок між тим, як змінилися температури на дуже віддалених широтах. Це схоже на явище, яке ми бачимо на Землі, коли погодні та кліматичні моделі в одному регіоні можуть мати помітний вплив на погоду в іншому місці, причому моделі мінливості, здавалося б, „телезв'язані“ на величезних відстанях через атмосферу».

Дослідження Юпітера дозволить прогнозувати погоду на планетах-гігантах

Наступне завдання — з'ясувати, що спричиняє ці циклічні та, здавалося б, синхронні зміни.

Одне з можливих пояснень стало очевидним на екваторі: автори дослідження виявили, що коливання температури вище, у стратосфері, здавалося, зростають і опускаються за схемою, яка є протилежною тому, як температура поводиться у тропосфері, що свідчить про те, що зміни в стратосфері впливають на зміни у тропосфері і навпаки.

Вчені сподіваються, що дослідження допоможе їм зрештою спрогнозувати погоду на Юпітері. Дослідження може сприяти моделюванню клімату за допомогою комп'ютерного передбачення температурних циклів і того, як вони впливають на погоду – не лише для Юпітера, але й для всіх планет-гігантів у нашій Сонячній системі та за її межами.

Нагадаємо, що у вересні американський астрофотограф Ендрю Маккарті оприлюднив найбільш детальну з будь-коли зроблених світлин Юпітера. Знімок створений з кількох сотень тисяч окремих фотографій.