И светит, и греет: полярные сияния на Юпитере разогревают его атмосферу

Верхние слои атмосферы Юпитера на сотни градусов выше, чем предполагалось раньше. После нескольких десятилетий поисков учёные нашли возможный источник этого аномального тепла. Теперь предполагается, что юпитерианские полярные сияния, похожие на земные, нагревают верхние слои атмосферы планеты-гиганта.
Как утверждает Джеймс О’Донохью, планетолог из японского Института космоса и астронавтики в Сагамихаре, температура верхних слоёв атмосферы Юпитера, находящегося на расстоянии в 778 миллионов километров от Солнца, должна быть около 73 градусов. Это происходит во многом из-за слабого освещения планеты Солнцем – на квадратный метр атмосферы Юпитера падает всего около 4% энергии, получаемой Землёй. Вместо этого совсем другая картина: в районе, расположенном в нескольких сотнях километров над верхушками облаков планеты, средняя температура составляет около 426 ° C.
Учёные обратили внимание на это несоответствие более 40 лет назад и пытались найти объяснение этому феномену – от волн давления до гравитационных волн, порождаемых турбулентностью в нижних слоях атмосферы. Но результаты наблюдений О’Донохью и его коллег убедительно доказывают, что именно северные сияния перекачивают тепло сквозь верхние слои атмосферы.
Исследователи с помощью телескопа Кек-2, расположенного на вершине спящего вулкана на Гавайях, наблюдали за Юпитером в 2016-2017 годах. Они искали инфракрасное излучение, которое выдаёт присутствие положительно заряженных молекул водорода. Эти молекулы появляются при столкновении заряженных частиц солнечного ветра, летящих со скоростью сотни и тысячи километров в секунду, с атмосферой планеты, расцвечивая небо полярными сияниями.
Измерение интенсивности инфракрасного излучения позволило команде учёных определить, насколько жарко становится на самом верху юпитерианских облаков. В полярных регионах температура верхних слоёв атмосферы достигает 725°C, сообщили учёные 5 августа. Команда исследователей составила карту температур и по ней видно, что при приближении к экваториальным широтам температура постепенно падает до 325°C. Учёные сделали вывод, что благодаря северным сияниям атмосфера нагревается, а ветры переносят тепло из полярных регионов к экватору.