Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил загадочные светящиеся структуры над Большим Красным Пятном

Поскольку на Земле ничего подобного нет и близко, учёные буквально мечтали разгадать природу этого вечного урагана. И «Джеймс Уэбб» дал им уникальный ключ — возможность увидеть то, что скрыто от обычных телескопов.

Инфракрасный взгляд

«Уэбб» видит Вселенную в инфракрасном свете — это его суперсила. В верхних слоях атмосферы Юпитера (в ионосфере) солнечный ультрафиолет выбивает электроны из молекул водорода, создавая положительно заряженные ионы — так называемые тригидрогенные катионы (H3+). Именно они и светятся в том инфракрасном диапазоне, который ловит телескоп.

Расчёт был прост: Юпитер получает жалкие 4% от той солнечной радиации, что достаётся Земле. Логично было предположить, что это инфракрасное свечение будет распределено по атмосфере более-менее равномерно, как скучная однородная дымка. Учёные направили «Уэбб» на Большое Красное Пятно, чтобы проверить распределение этих ионов H3+.

Дуги, полосы и пятна

И вот сюрприз! Вместо равномерного свечения телескоп показал сложный, причудливый узор из светящихся дуг, полос и пятен. Это были области с высокой и низкой концентрацией ионов H3+. Вывод напрашивался сам собой: да, солнечный свет ионизирует водород, но есть что-то ещё, что выстраивает эти ионы в такие странные, почти архитектурные формы.

«Один из главных подозреваемых — атмосферные гравитационные волны», — объясняет соавтор исследования Хенрик Мелин. — «Они рождаются глубоко внизу, в бурлящей атмосфере у самого основания Большого Красного Пятна, а затем поднимаются вверх, как рябь на воде, деформируя и верхние слои атмосферы». Получается, что колоссальный шторм внизу «разговаривает» с разреженными слоями газа наверху, оставляя там светящиеся автографы.

Это открытие меняет наше представление о газовых гигантах. Оказывается, их атмосферные слои связаны куда теснее, чем мы думали. Энергия и возмущения могут путешествовать снизу вверх, создавая сложную глобальную связь. Учёные предполагают, что подобные процессы могут работать и на других планетах-гигантах вроде Сатурна или Урана. Выходит, мы только начали понимать, как дышат эти огромные миры.