Редкие космические снимки раскрыли тайну грозовых штормов Юпитера

Подробные снимки Юпитера, сделанные астрономами, помогли раскрыть загадку грозовых штормов, бушующих в плотной атмосфере Юпитера.
Мозаичное изображение, сложенное из сделанных в инфракрасном свете фотографий, собранных за три года съемок телескопом Gemini на Гавайях, рассмотренных параллельно с данными и снимками телескопов Judo и Hubble, стало самым четким изображением Юпитера, когда-либо полученным с помощью земных приборов. Исследователи сложили его, используя метод "удачной фотографии", используя сотни снимков из числа самых четких и испытавших минимальное влияние земной атмосферы. На изображении, похожем на тыкву со светильником, сделанную к Хэллоуину, яркие участки - это зоны, свободные от облачности, а темные - это те, которые полностью покрыты облачностью, через которую не проникает инфракрасное излучение. Расмотрев получившееся иображение, ученые пришли к выводу, что грозовые штормы Юпитера генерируются в так называемых конвекционных ячейках, создающих массивные области влажного воздуха и формирующихся над плотными облаками, состоящими из воды в жидком и замороженном виде.

При отборе снимков ученые старались отобрать те из них, где каждый район Юпитера представлен в наиболее бурном состоянии: из сотни снимков выбирались те, где над планетой сильнее всего бушуют бури.
Телескоп Gemini, расположенный на Гавайях, где загрязнение воздуха минимально, делал снимки с использованием специализированного инфракрасного аппарата NIRI. Инфракрасные волны - это волны невидимого спектра, несколько более длинные, чем видимый свет. Такие волны испускаются Юпитером, и они способны проникать сквозь его плотный облачный покров. В отличие от них, видимый свет не может проникнуть сквозь облака планеты-гиганта. Инфракрасный свет дает возможность рассмотреть Юпитер подробнее, чем через обычный телескоп. Это полезно при отслеживании процессов в глубине юпитерианской атмосферы. Ученые из университета Калифорнии в Беркли использовали это свойство инфракрасного света при установлении механизмов возникновения штормов на Юпитере.

Астрономы совместили инфракрасные изображения, полученные с Gemini, с изображениями в видимом свете с телескопа Juno на орбите Юпитера и космического телескопа Hubble. "Данные с Gemini были критически важны, поскольку позволили нам проникнуть под облака Юпитера, - говорит Майкл Вонг из Университета Беркли. - Эти снимки не хуже тех, которые получены в космосе".
Аппарат Juno, запущенный в 2011 году, работает на орбите Юпитера. Он определял зоны необычной активности и передавал информацию о них на Землю, чтобы ученые могли сфокусировать на этих областях телескопы Hubble и Gemini. Их задачей было составить карту регионов планеты в возможно большем разрешении. Juno поставлял подробную информацию о местах возникновения самых сильных электрических импульсов, передавал их координаты, после чего Gemini делал снимки соответствующих районов в инфракрасном свете, а Hubble - в дневном свете.

Такая совместная работа позволила ученым открыть происхождение электрических бурь на Юпитере, энергия которых втрое превышает земные, а длина молнии может достигать 60 километров.
Ученые обнаружили, что молнии зарождаются в так называемых конвекционных ячейках, генерирующих гигантские объемы влажного воздуха, состоящие из жидкости и льда.
"Ученые следят за молниями, поскольку это - признак конвекции, процесса бурного
смешения, который переносит жар, генерируемый планетой, в верхние видимые слои облаков, - объясняет Вонг. - Ведущиеся в данный момент исследования источников молний помогут нам понять, чем процесс конвекции на Юпитере отличается от происходящего в земной атмосфере".