Юпитер е известен с мащабните си бури. Всички ги познаваме като голямо оранжево-червено петно на повърхността на най-голямата планета в Слънчевата система. Никой обаче не предполага, колко мощни всъщност са ветрове на този газов гигант. Най-новото проучване разкрива някои любопитни детайли около тези мощни въздушни потоци. За пръв път международен екип от учени е успял да измери ветровете в стратосферата на Юпитер и да видят техния блясък.

Въздушните потоци се движат в стратосферата на планетата – точно под ярките сияния, които се наблюдават близо до полюсите. Астрономите и астрофизиците ги наричат ​„силни струи“, защото те се движат със скорост от около 1450 километра в час. Това е два пъти по-бързо от скоростта, с която се движат ветровете в добре познатото ни оранжево-червено петно ​​на Юпитер, и три пъти по-бързо от най-мощното торнадо на Земята.

„Тези въздушни струи наподобяват гигантски водовъртеж с диаметър, който е четири пъти по-голям от този на нашата планета. Любопитното в случай е, че бурята се вихри на височина около 900 километра“, обяснява астрономът Билал Бенмахи от Лабораторията по астрофизика в Бордо, Франция. Той е съавтор на статията за ветровете на Юпитер, която беше публикувана преди дни в списание „Астрономия и Астрофизика“.

„Може спокойно да наречем този вихър „уникален метеорологичен звяр“. Досега не сме срещали нещо такова в нашата Слънчева система“, добавя астрономът Тибо Кавали, който е и ръководител на екипа.

От думите му става ясно, че откриването на такава мощна сила в атмосферата на тази гигантска планета е било голяма изненада за тях, тъй като те са очаквали на тази височина скоростта на вятъра да е значително по-слаба. Според тях с намаляването на височината би следвало да се намали и скоростта, с която се движат въздушните маси. И те дори би следвало да изчезнат при достигане на стратосферата. Но резултатите от техните измервания се оказали по-различни от очакваното.

Редно е обаче да се отбележи, че досега е било доста трудно да се наблюдават въздушните течения на Юпитер, защото в тази част на атмосферата липсват облаци. Ето защо учените са приложили малко по-нестандартен метод на изследване. Те използвали апарата ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) в Чили, чрез който са измерили скоростта, с която се движат молекулите водороден цианид (отделени от сблъсъка на комета с Юпитер през 1994 г.). Наблюдавайки тези молекули, те забелязали мощни въздушни струи в атмосферата на газовия гигант.

„Беше изумително да наблюдавам първото директно измерването на ветровете на Юпитер. Целият процес ни отне около 30 минути, а получихме изключително ценна информация за въздушните потоци на Юпитер“, отбелязва Томас Грейтхаус, учен от Югозападния изследователски институт в САЩ и участник в изследването.

Отдавна се знае, че завихрящите се облаци от газ се наблюдават като бели и розови ленти. Но сега учените открили нещо различно – тези въздушни вихри излъчвали блясък (подобно на полярното сияние на Земята). Учените открили също така, че Юпитер се озарява периодично и за кратко, като най-интензивно блясъкът се наблюдава рано сутрин. Явлението било наречено „зора“.

Едва сега обаче астрономите са разбрали как се завихрят молекулите водороден цианид, откъде се появява тази „светеща буря“ и защо тя е по-мощна от очакваното. Учените са били наясно с това, че на Юпитер има зора – те са я наблюдавали с помощта на телескопи както в космоса, така и на Земята. Но повечето от тези инструменти осигурявали само частичен поглед върху мощните въздушни маси – те показвали само това, което се виждало от слънчевата страна на Юпитер.

Добрата новина е, че ултравиолетовият спектрограф на космическия кораб Juno на НАСА през последните няколко години запълни голяма част от пропуските на астрофизиците. Чрез този спектрограф те успели да улавят сиянията (блясъците при завихрянето на въздушните маси) в продължение на осем часа. Нещо, което се прави за пръв път.

Juno на практика разкри, че искрящите бури са нещо подобно на сияния. Докато Юпитер се върти изхвърля в космоса хиляди гигавата ултравиолетова светлина. По време на най-ярката засечена към момента зора бурите произвеждали 10 пъти повече енергия, отколкото типичните за Юпитер полярни сияния.

„Енергията, която се изхвърля по време на тази т.нар. зора, е още един пример за това колко мощна е всъщност тази гигантска планета“, обяснява Скот Болтън, главен изследовател на Juno от Югозападния изследователски институт в Сан Антонио, Тексас.

Според него полярните сияния на Юпитер са сред най-мощните изригвания на частици в нашата Слънчева система. Те се появяват тогава, когато високоенергийните електрони преминават през магнитосферата на газовия гигант и се „изливат“ в горните слоеве на атмосферата, за да я осветят.

Всичко това води до образуването на светещ пръстен, който се вижда на северния и южния полюс на планетата. Наблюденията от космическия телескоп Хъбъл вече са засекли повтарящи се случаи на блестящи кръгове в полярните зони на Юпитер, които продължават да светят около 1-2 часа. Досега астрофизиците са смятали, че този блясък се дължи на частици (най-вече електрони), които са „по-енергични“ от обикновено. Днес обаче е ясно, че това са мощни ветрове, три тъпи по-силни от торнадо.

„Някои от тези мощни въздушни течения на зазоряване – наблюдавани от Хъбъл, са регистрирани и от Juno като ярки сияния. Не бяхме виждали такова нещо досега. Ето защо не бяхме наясно дали бурните ветрове се образуват на разсъмване или възникват в нощното небе на Юпитер и при завъртането на планетата се виждат като зора. Тъй като наблюденията на Хъбъл бяха в порядъка на 40 минути, ние не бяхме сигурни как се развиват тези мощни бури след това“, обяснява водещият автор на изследването Бертран Бонфон, научен сътрудник в университета за космически науки, технологии и астрофизични изследвания (STAR) в Белгия.

Към днешна дата учените са открили (след близо 20 обиколки на Juno около Юпитер), че тези яростни въздушни течения се зараждат малко преди полунощ и се проявяват няколко часа по-късно, засилвайки се, когато планетата се завърти към слънцето.

Една такава сияйна буря продължава между 5 и 10 часа, твърдят астрофизиците. Учените били изненадани също така, че зората на Юпитер има някои общи черти с Полярното сияние на Земята. Това сходство първоначално озадачило изследователите на газовия гигант, тъй като частиците, които оформят това сияние на Земята и на Юпитер се различават в много отношения (размера, състава и отдалеченост от слънцето).

„Въз основа на нашето проучване, сега мислим, че както бурите на Земята, така и тези на Юпитер възникват по един и същи начин, но по различни причини. Полярните сияния на Земята се дължат на т.нар. слънчеви ветрове, докато блясъка на Юпитер – на йонизиран материал, изхвърлен в космоса от вулканичната луна Йо. Макар причините да са различни, резултата е един и същ“, твърди Бонфорд. И признава, че никой не е очаквал точно такъв развой на изследванията.