Ученые зафиксировали рекордный нагрев атмосферы Юпитера из-за солнечного ветра
Группа ученых из Университета Рединга впервые изучила, как явление солнечного ветра сжало магнитосферу Юпитера, создав обширную область нагрева атмосферы. Это явление, зафиксированное в 2017 году, привело к температуре свыше 500 °C, что намного выше 350 °C, характерных для атмосферы Юпитера. Магнитосфера Юпитера, защитный пузырь, создаваемый магнитным полем планеты, как сообщается, «сжалась». Это сжатие усилило полярное сияние на полюсах, в результате чего верхние слои атмосферы расширились, а горячий газ распространился по направлению к экватору.
В результате образовалась перегретая область, охватывающая половину окружности планеты.
Более обширная, чем ожидалось, реакция атмосферы Юпитера
Мощные полярные сияния Юпитера выбрасывают огромное количество энергии в верхние слои атмосферы планеты, в основном в полярные регионы. Обычно температура постепенно понижается по направлению к экватору, отражая перераспределение энергии полярных сияний по всей планете. Однако проанализированные группой данные выявили большую высокотемпературную область вдали от полярных сияний, что нарушает эту типичную закономерность.
Результаты анализов показывают, что мощные солнечные ветры, вероятно, сжали магнитное поле Юпитера за несколько часов до появления этого горячего региона. Это сжатие могло усилить нагрев в области полярных сияний, сместив горячий регион за пределы зоны их свечения. В качестве альтернативы, нагрев мог быть вызван пока ещё неизвестным процессом. Однако в обоих случаях именно предшествующая активность солнечного ветра, по-видимому, стала спусковым механизмом.
Нагретая зона простиралась бы далеко за пределы полюсов, пересекая более низкие широты, пока не достигла бы экватора. Это стало возможным благодаря быстрому расширению верхних слоев атмосферы, вызванному локальным увеличением энергии.
Это явление было реконструировано путем объединения наблюдений с телескопа Кек на Гавайях, измерений с зонда НАСА «Юнона», вращающегося вокруг планеты, и численных моделей солнечного ветра. Полученный результат показывает, что Юпитер реагирует на солнечные возмущения более динамично и глобально, чем предполагалось ранее.
Естественная лаборатория для изучения космической погоды
Полученные результаты относятся не только к метеорологии Юпитера, но и имеют более широкое значение для изучения взаимодействия Солнца и планет во всей Солнечной системе. Солнечный ветер часто воздействует на планеты с магнитосферой, такие как Земля. Однако никогда ранее атмосферный отклик такого масштаба не наблюдался на внешней планете.
Юпитер с его протяженной атмосферой и самым сильным магнитным полем в Солнечной системе, таким образом, является идеальной лабораторией для проверки моделей взаимодействия между солнечной активностью и планетарной средой. По мнению авторов исследования, такие события могут происходить на Юпитере до двух-трех раз в месяц.
Лучшее понимание этих механизмов поможет усовершенствовать модели прогнозирования космической погоды, что также окажет непосредственное влияние на возможность защиты чувствительных земных инфраструктур, таких как электросети и спутниковые системы, от последствий солнечных бурь.
С исследованием, опубликованным в журнале Geophysical Research Letters, можно ознакомиться .