Понемногу мы узнаем все новую и новую информацию о Юпитере — газовом гиганте нашей Солнечной системы, и в этом нам активно помогает межпланетный зонд «Юнона». Благодаря ему ученые наконец нашли источники штормов планеты, расположенные под непрозрачной атмосферой, и открыли поразительную геометрическую схему циклонов, расположенных у южного и северного полюсов.
«Юнона» вышла на орбиту Юпитера 4 июля 2016 года, и с того времени выполняет миссию по картографированию внутренней части планеты. Зонд совершает один оборот вокруг газового гиганта каждые 53 дня, путешествуя по удлиненной орбите, которая проходит над полюсами на минимальной высоте — всего 4000 километров над вершинами облаков:
По мере того, как «Юнона» перемещается через гравитационное поле Юпитера, она немного ускоряется или замедляется из-за перемещения масс внутри планеты. Измеряя эти минимальные ускорения и замедления, ученые смогли рассчитать тонкие вариации в силе тяжести в разных областях Юпитера и выяснить, как распределяется его масса. Это позволяет исследователям создать трехмерную карту внутренней структуры планеты. В то же время, зонд имеет возможность делать снимки в видимом и инфракрасном свете. Тогда как другие зонды создавали большие фотографии целой планеты, «Юнона» является первой, кто целенаправленно фотографирует южный и северный полюса.
«Все это действительно интригует, особенно когда вы сравниваете [Юпитер] с другими планетами-гигантами», — говорит Имке де Патер, планетарный ученый из Калифорнийского университета в Беркли. «Похоже, они все уникальны».
Давайте же ознакомимся с четырьмя удивительными новыми открытиями, которые делают Юпитер единственным в своем роде:
Кольца циклонов
На каждом полюсе планеты находится по циклону с диаметром несколько тысяч километров — и это не особо удивляет, с учетом того, что планета — газовый гигант. Но каждый из этих циклонов окружен штормами одинакового размера, расположенных в вершинах правильных многоугольников — восьмиугольника на северном полюсе и пятиугольника на южном. Причем такие структуры сохранялись после каждого пролета «Юноны» у полюсов.
«Мы действительно не понимаем, почему это происходит, и почему они собираются там таким геометрическим образом», — говорит Болтон. «Удивительно, что природа способна создать что-то подобное».
Вот так выглядят глаза бури этих циклонов (то есть их центральные области — прим. перев.):
Это фотография южного полюса с наивысшим разрешением, на которой показано изменение температуры, а также сложные вихри и турбулентности вокруг основного циклона.
Происхождение опоясывающих планету облаков
Ученые уже давно обсуждают, имеют ли красивые полосы облаков, вращающиеся вокруг Юпитера, глубокие корни, или же они находятся только в верхней части атмосферы. Новые данные с «Юноны» показывают, что полосы проникают на 3000 километров в глубину — это в 30 раз толще земной атмосферы. Болтон говорит, что это всего лишь небольшая часть диаметра Юпитера, однако это глубже, чем считалось ранее.
Весомая атмосфера
В пределах этих 3000 км лежит атмосфера Юпитера — это то место, где разыгрываются те громадные циклоны. По оценкам исследователей, атмосфера Юпитера втрое массивнее нашей планеты, и составляет 1% массы самой гигантской планеты.
Глубинное строение Юпитера
Под атмосферой Юпитер — жидкий. Но, в отличие от большинства жидкостей, планета вращается так, будто она полностью однородна, то есть сжиженный гигантским давлением водород и гелий вращаются в унисон. Более ранние данные с «Юноны» указывают также на то, что под этой жидкостью нет сплошного ядра, поэтому любое тело, упавшее на планету, ожидает ужасно долгое погружение к ее центру.
Многие из этих результатов являются предварительными, и неясно, что все это значит для нашего понимания строения Юпитера. Но то, что было изучено до сих пор, говорит Болтон, «совершенно отличается от ожидаемого».
