Незвичайні загадки атмосфери Юпітера

Дослідники виявили незвичайний процес, що сприяє утворенню дивовижних крижаних структур у віддалених шарах атмосфери величезної планети.

Команда вчених з Каліфорнійського університету в Берклі та Каліфорнійського технологічного інституту зробила вражаюче наукове відкриття, яке суттєво змінює наше уявлення про атмосферні явища на Юпітері. Дослідники виявили, що в умовах потужних гроз на цій планеті виникають незвичайні крижані структури, які вони охрестили "слизькими кулями" або "мушболами".

Ці дивні крижані об'єкти являють собою величезні грудки вологого льоду, що складаються з амоніаку та води, за консистенцією схожі на мокрий сніг або охолоджений напій з крижаної крихти. Головна особливість цих утворень полягає в їхній здатності пояснити унікальний розподіл амоніаку в атмосфері газового гіганта.

Головний дослідник проєкту, експерт у галузі планетарних наук Кріс Мьоккель, визнає, що спочатку його команда була налаштована скептично щодо концепції існування настільки незвичних атмосферних явищ. "Ми були переконані, що це неможливо. Надто багато умов повинні були б зійтися, щоб таке могло статися," – ділиться вчений.

Дослідження ґрунтувалося на виняткових даних, отриманих від космічного апарата Juno та телескопа Hubble під час спостереження за сильною бурею на Юпітері в липні 2017 року. Науковці провели аналіз записів у шести різних радіочастотах, а також вивчали спостереження в ультрафіолетовому, оптичному та інфрачервоному спектрах.

Механізм утворення "мушболів" є вкрай заплутаним. Під час інтенсивних атмосферних явищ водяні пари піднімаються з нижніх шарів атмосфери на великі висоти, де вони змішуються з амоніачними випарами. При екстремально низьких температурах ці елементи замерзають, створюючи незвичайні крижані структури. Амоніак, у свою чергу, виступає як природний антифриз, що знижує температуру замерзання водяного льоду.

Унікальність відкриття полягає в тому, що ці "слизькі кулі" фактично "очищають" верхні шари атмосфери Юпітера від амоніаку, транспортуючи його глибше всередину планети. Раніше вчені не могли пояснити, куди зникає амоніак у верхніх шарах атмосфери.

Для створення таких виняткових атмосферних явищ потрібні особливі умови: потужні вертикальні повітряні потоки та швидке змішування їхніх складових. Яскравим доказом наявності "мушболів" став унікальний сигнал, зафіксований у радіоданих космічного апарату Juno, який свідчив про охолодження (або танення льоду) та підвищення рівня амоніаку.

Дослідники вважають, що аналогічні механізми можуть бути властиві не тільки Юпітеру, але й іншим газовим велетням нашої Сонячної системи, а також потенційно екзопланетам. Це дослідження пропонує новий погляд на атмосферні явища, що відбуваються на планетах-гігантах.

Група науковців, до складу якої входять Кріс Мьоккель, Імке де Патер і Хуачжи Ге, активно досліджує неповторні атмосферні явища на Юпітері. Їхня робота наразі перебуває на стадії рецензування в наукових колах, проте вже привернула велику увагу серед міжнародної наукової спільноти.