05.08.2021
Сергей Васильев
1 575

Новые наблюдения разрешили «энергетический кризис» атмосферы Юпитера

4.8

Ветер оказался не способен запереть горячие газы у полюсов газового гиганта, позволяя полярным сияниям разогревать всю его атмосферу.

©J. O’Donoghue, A. Simon, J. Schmidt, JAXA, Hubble, NASA, ESA

От Юпитера до Солнца более чем в пять раз дальше, чем от Земли, и он получает куда меньше солнечного излучения. Расчеты показывают, что температура в верхних слоях атмосферы газового гиганта должна оставаться ниже минус 70 °C. Однако реальные наблюдения показывают нечто совершенно иное, и ученые давно ищут источник энергии, нагревающий атмосферу выше 400 °С.

Основными претендентами на роль такого источника выступают полярные сияния. Их участие в разогреве верхней атмосферы планеты недавно подтвердили наблюдения зондов Juno и Hisaki, а также инструменты наземной обсерватории Keck. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Nature.

Магнитное поле планеты отклоняет большую часть прилетающих от Солнца заряженных частиц. Однако некоторые из них попадают в «воронки» на полюсах и устремляются вниз, сталкиваясь с атомами в верхних слоях атмосферы. Возбужденные атомы снова теряют энергию, излучая и создавая всполохи полярных сияний. Благодаря сильному магнитному полю Юпитера, а также влиянию его спутников полярные сияния не стихают практически никогда и считаются самыми мощными в Солнечной системе.

Однако моделирование демонстрирует, что разогретые ими газы, устремляясь с полюсов в сторону экватора, должны сдерживаться ветрами, направленными вдоль параллелей планеты, возникающими из-за ее быстрого вращения. В результате горячие газы оказываются заперты в районе полюсов и не могут так заметно нагревать остальную атмосферу. Но вот новые наблюдения показали, что западный ветер далеко не так силен в сравнении с интенсивными экваториальными потоками.

©J. O’Donoghue, A. Simon, J. Schmidt, JAXA, Hubble, NASA, ESA

С помощью ИК-спектрометра телескопа Keck II астрономы проследили за переносом тепла из полюсов к самому экватору. Прежде заметить этого не удавалось из-за низкого разрешения. Теперь же оно доведено до двух градусов широты и высоты. Эти снимки показали, что температура у полюсов Юпитера далеко не так велика, какой была бы, если горячий воздух был заперт в этих районах. При движении к экватору температура снижается довольно плавно.

Наблюдения Keck II поддержал японский зонд Hisaki. Находясь на околоземной орбите, он проследил за магнитосферой Юпитера в те же периоды времени, в которые наземный телескоп фиксировал потоки тепла. Тогда же работавший возле Юпитера зонд Juno снимал сияния вблизи, собрав дополнительные данные об их динамике. Все это позволило составить детальную картину нагревания атмосферы газового гиганта и подтвердить гипотезу об участии в этом полярных сияний.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: