Используя данные космического телескопа «Хаббл», собранные в период с 2015 по 2022 год в рамках проекта Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), исследовательская группа из Калифорнийского университета в Беркли обнаружила и нанесла на карту несколько крупных пятен на северном и южном полюсах Юпитера, которые беспорядочно появляются и исчезают.
Эти пятна, которые «Хаббл» наблюдал в ультрафиолете, темные, овальной формы и по размеру сравнимы с земными. Они возникают вблизи авроральных зон и имеют крайне своеобразные спектральные характеристики поглощения.
Исследование выявило асимметричную динамику появления: если на южном полюсе эти темные овалы появляются в 75 % снимков, то на северном полюсе их частота снижается до одного эпизода из каждых восьми наблюдений. Этот тип пятен, уже обнаруженный «Хабблом» в конце 1990-х годов, а затем зондом «Кассини» в 2000 году, представляет собой важный компонент в понимании планетарных механизмов. Результаты нового исследования позволяют предположить, что темные овалы связаны с атмосферными вихрями, возникающими при взаимодействии между магнитным полем Юпитера и ионизированной плазмой, частично происходящей от вулканической активности спутника Ио.
Механизм этих явлений, по-видимому, кроется в сложных магнитных взаимодействиях, которые распространяют свое влияние от ионосферы до самых глубоких слоев атмосферы Юпитера. Исследователи выдвинули гипотезу о модели генерации, основанной на «магнитном вихре», который, подобно торнадо, поднимает и уплотняет облачные слои в стратосфере.
Том Сталлард, один из экспертов, выдвинул теорию о механизме магнитного трения, который развивается в двух разных (и удаленных друг от друга) областях: ионосфере, где существует вихревое движение, и системе ионизированной плазмы, порожденным вулканическим спутником Ио. Вихрь вращается с максимальной интенсивностью в ионосфере и постепенно ослабевает в более глубоких слоях, запуская процесс смешивания атмосферы, который создает концентрацию облаков, в 50 раз превышающую нормальную.
Наблюдения также свидетельствуют о том, что эти вихревые овалы относительно недолговечны. Они формируются в течение месяца и распадаются всего за две недели. Их эфемерная природа и магнитный генезис делают их чрезвычайно увлекательным объектом изучения для понимания механизмов динамики планетарной атмосферы.
Исследования, опубликованной в журнале Nature