Както без съмнение знаете, Голямото червено петно на Юпитер е постоянна характеристика на планетата от векове. Същевременно обаче астрономи от Калифорнийския университет в Бъркли откриват също толкова големи петна на северния и южния полюс на планетата, които се появяват и изчезват (поне на пръв поглед) случайно, предава EurekAlert.

Тъмните овали с размерите на Земята, които се забелязват само при ултравиолетови вълни, са вградени в слоеве стратосферна мъгла, която покрива полюсите на планетата. Когато са видими, те почти винаги се намират точно под ярките аврорални зони на всеки полюс, които приличат на северното и южното сияние на Земята. Петната поглъщат повече ултравиолетови лъчи от околността, поради което изглеждат тъмни на изображенията от космическия телескоп „Хъбъл“ на NASA. На ежегодните изображения на планетата, направени от „Хъбъл“ между 2015 и 2022 г., тъмен ултравиолетов овал се появява в 75% от случаите на южния полюс, докато тъмните - само на едно от осемте изображения, направени на северния полюс.

Тъмните ултравиолетови овали подсказват за необичайни процеси, протичащи в силното магнитно поле на Юпитер, които се разпространяват надолу към полюсите и дълбоко в атмосферата, много по-дълбоко от магнитните процеси, които предизвикват полярните сияния на Земята.

Изследователите от Калифорнийския университет в Бъркли и техните колеги съобщават за явленията в списание Nature Astronomy.

Тъмните ултравиолетови овали са открити за първи път от „Хъбъл“ в края на 90-те години на миналия век на северния и южния полюс, а след това и на северния от космическия апарат „Касини“, който прелетя край Юпитер през 2000 г. По това време, уви, не привличат особено вниманието на учените. Когато обаче бакалавърът от Калифорнийския университет в Бъркли Трой Цубота провежда систематично проучване на последните изображения, получени от „Хъбъл“, той открива, че те са често срещана характеристика на южния полюс - той преброява осем южни тъмни ултравиолетови овала (SUDO) между 1994 и 2022 г. Във всичките 25 глобални карти на „Хъбъл“, които показват северния полюс на Юпитер, Цубота и старшият автор Майкъл Уонг, астроном-изследовател, базиран в Лабораторията за космически науки на Калифорнийския университет в Бъркли, откриват само два северни ултравиолетови тъмни овала (NUDO).

Повечето от изображенията от „Хъбъл“ са заснети в рамките на проекта Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), ръководен от Ейми Саймън, планетарен учен в Центъра за космически полети „Годард“ на NASA и съавтор на статията. С помощта на „Хъбъл“ астрономите от OPAL извършват ежегодни наблюдения на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, за да разберат динамиката и еволюцията на атмосферата им във времето.

„През първите два месеца разбрахме, че тези изображения на OPAL са в известен смисъл като златна мина, и много бързо успях да конструирам този конвейер за анализ и да изпратя всички изображения, за да видя какво ще получим“, казва Цубота, който е в последната си година в Калифорнийския университет в Бъркли с тройна специалност по физика, математика и компютърни науки. „Тогава разбрахме, че всъщност можем да направим добра наука и реален анализ на данните и да започнем да говорим със сътрудници за това защо се появяват.“

Уонг и Цубота се консултират с двама експерти по планетарна атмосфера - Том Сталард от университета Нортумбрия в Нюкасъл на Тайн, Великобритания, и Си Джан от Калифорнийския университет в Санта Круз, за да определят какво може да причини тези области с гъста мъгла. Сталард изказва теорията, че тъмният овал вероятно се раздвижва отгоре от вихър, създаден, когато линиите на магнитното поле на планетата изпитват триене на две много отдалечени места: в йоносферата, където Сталард и други астрономи по-рано откриват въртеливо движение с помощта на наземни телескопи, и в листата от гореща, йонизирана плазма около планетата, изхвърлени от вулканичната луна Йо.

Вихърът се върти най-бързо в йоносферата, като постепенно отслабва с достигането на всеки по-дълбок слой. Подобно на торнадо, което докосва прашна земя, най-дълбокият обхват на вихъра раздвижва мъгливата атмосфера, за да създаде наблюдаваните от Уонг и Цубота плътни петна. Не е ясно дали смесването извлича повече мъгла отдолу или генерира допълнителна мъгла.

Въз основа на наблюденията екипът подозира, че овалите се образуват в продължение на около месец и се разсейват за няколко седмици.

„Мъглата в тъмните овали е 50 пъти по-гъста от типичната концентрация - казва Джан, - което предполага, че вероятно се образува по-скоро поради динамиката на вихрите, отколкото заради химически реакции, предизвикани от високоенергийни частици от горните слоеве на атмосферата“. Нашите наблюдения показаха, че времето и местоположението на тези енергийни частици не корелират с появата на тъмните овали.“

В края на краищата специалистите изпълняват целта си – те установяват как динамиката на атмосферата в гигантските планети на Слънчевата система се различава от това, което познаваме на Земята.

„Изучаването на връзките между различните атмосферни слоеве е много важно за всички планети, независимо дали става дума за екзопланета, Юпитер или Земя“, казва Уонг. „Виждаме доказателства за процес, който свързва всичко в цялата система на Юпитер - от вътрешното динамо до спътниците и техните плазмени тори, от йоносферата до стратосферните мъгли. Намирането на тези примери ни помага да разберем планетата като цяло.“

Работата е подкрепена от Националното управление по въздухоплаване и изследване на космическото пространство.