Космічний телескоп імені Джеймса Вебба NASA/ESA/CSA зафіксував нові деталі полярних сяйв на найбільшій планеті нашої Сонячної системи. Танцюючі вогні, що спостерігаються на Юпітері, у сотні разів яскравіші за ті, що видно на Землі. Завдяки підвищеній чутливості телескопа Вебба астрономи вивчали ці явища, щоб краще зрозуміти магнітосферу Юпітера.
Полярні сяйва виникають, коли високоенергетичні частинки потрапляють в атмосферу планети поблизу її магнітних полюсів і стикаються з атомами газу. Полярні сяйва на Юпітері не тільки величезні за розміром, але й у сотні разів енергійніші, ніж полярні сяйва на Землі. Тут полярні сяйва викликані сонячними бурями — коли заряджені частинки падають на верхні шари атмосфери, збуджують гази та змушують їх світитися червоним, зеленим та фіолетовим кольором. Тим часом Юпітер має додаткове джерело своїх полярних сяйв; сильне магнітне поле газового гіганта захоплює заряджені частинки з навколишнього середовища. Це включає не лише частинки сонячного вітру, але й частинки, що викидаються в космос його супутником Іо, відомим своїми численними та великими вулканами.
Тепер унікальні можливості телескопа James Webb надають нове розуміння полярних сяйв на Юпітері. Чутливість телескопа дозволяє астрономам збільшувати витримку, щоб фіксувати швидкозмінні особливості полярних сяйв. Нові дані були отримані за допомогою камери ближнього інфрачервоного випромінювання (NIRCam) на Різдво 2023 року групою вчених під керівництвом Джонатана Ніколса з Університету Лестера у Великій Британії.
Дані команди показали, що випромінювання триводневого іона, відомого як H3+, набагато більш мінливе, ніж вважалося раніше. Спостереження допоможуть вченим краще зрозуміти, як нагріваються та охолоджуються верхні шари атмосфери Юпітера.
Команда також виявила деякі незрозумілі спостереження у своїх даних.
«Що зробило ці спостереження ще особливішими, так це те, що ми також одночасно зробили знімки в ультрафіолетовому діапазоні за допомогою космічного телескопа NASA/ESA «Габбл » — додав Ніколс. «Дивним чином, найяскравіше світло, яке спостерігав Вебб, не мало реального аналога на знімках «Габбла». Це змусило нас чухати потилиці. Щоб викликати поєднання яскравості, яке спостерігали і Вебб, і «Габбл», нам потрібна, здавалося б, неможлива комбінація великої кількості частинок дуже низької енергії, що потрапляють в атмосферу. Ми досі не розуміємо, як це відбувається».
Зараз команда планує вивчити цю розбіжність між даними Хаббла та Вебба, а також дослідити ширші наслідки для атмосфери Юпітера та космічного середовища. Вони також мають намір продовжити це дослідження додатковими спостереженнями Вебба, які вони зможуть порівняти з даними космічного апарата NASA Juno, щоб краще дослідити причину загадкового яскравого випромінювання. Ці дані також можуть допомогти Європейському космічному агентству в роботі Juice , дослідника крижаних супутників Юпітера , який прямує до Юпітера, щоб провести детальні спостереження за гігантською газовою планетою та її трьома великими океанічними супутниками – Ганімедом, Каллісто та Європою. Juice досліджуватиме полярні сяйва Юпітера за допомогою семи унікальних наукових інструментів, включаючи два тепловізори. Ці вимірювання крупним планом допоможуть нам зрозуміти, як взаємодіють магнітне поле та атмосфера планети, а також вплив заряджених частинок з Іо та інших супутників на атмосферу Юпітера.
Джерело: esawebb
