Защита Юпитера рухнула под ударом мощной солнечной бури: Ученые шокированы скачком температуры до 700°C
Недавняя Солнечная буря на Юпитере** преподнесла ученым настоящий сюрприз. Мощный выброс корональной массы с Солнца ударил по газовому гиганту, буквально смяв его защитное магнитное поле. Это событие вызвало не только яркие полярные сияния, но и беспрецедентный нагрев верхних слоев атмосферы планеты. Температура подскочила на 500 градусов Цельсия, достигнув отметки около 700°C. Исследователи смогли зафиксировать этот процесс в действии, используя данные с космических аппаратов и наземных телескопов.
Удар солнечного ветра
Событие произошло в октябре 2021 года. Солнечный ветер – поток заряженных частиц, непрерывно испускаемый Солнцем, – временами усиливается, превращаясь в бурю. Одна из таких мощных волн достигла Юпитера.
Юпитер, как и Земля, обладает сильным магнитным полем, которое создает вокруг планеты обширную область – магнитосферу. Эта магнитосфера действует как щит, отклоняя большую часть солнечного ветра. Однако в этот раз удар был настолько силен, что магнитосфера Юпитера не выдержала.
Данные, полученные с космического аппарата НАСА “Юнона” (Juno), который в тот момент находился на орбите Юпитера, подтвердили резкое сжатие магнитосферы под давлением солнечного ветра. “Юнона” измерил параметры солнечного ветра непосредственно перед его столкновением с планетой.
Неожиданный нагрев
Почти одновременно с этим астрономы наблюдали за Юпитером с помощью Обсерватории Кека (Keck Observatory) на Гавайях. Используя мощные инфракрасные инструменты, они измеряли температуру верхней атмосферы планеты (термосферы). Результаты оказались поразительными.
Температура на огромной территории, охватывающей почти всю обращенную к Солнцу сторону Юпитера, резко возросла. Скачок составил целых 500°C – с обычных для этих высот примерно 200°C до шокирующих 700°C. Такой быстрый и масштабный нагрев планетарной атмосферы наблюдался впервые.
“Это было совершенно неожиданно,” – говорит доктор Джеймс О’Донохью из Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), ведущий автор исследования. “Мы привыкли видеть нагрев, связанный с полярными сияниями, но он обычно сосредоточен у полюсов. Здесь же мы увидели резкий рост температуры по всей планете, синхронно с приходом солнечного ветра”.
Новый механизм нагрева
Обычно энергия солнечного ветра передается атмосфере Юпитера через сложные процессы в магнитосфере, приводящие к полярным сияниям. Заряженные частицы направляются вдоль магнитных линий к полюсам, где сталкиваются с атмосферными газами, вызывая их свечение и нагрев. Это похоже на полярные сияния на Земле, но на Юпитере они гораздо мощнее.
Однако зафиксированный скачок температуры имел другую природу. Он произошел не у полюсов, а на низких и средних широтах, обращенных к Солнцу. Ученые полагают, что прямое давление солнечного ветра на сжатую магнитосферу вызвало распространение энергии в атмосферу в виде волн. Эти волны, вероятно, ускорили частицы плазмы, которые затем обрушились в термосферу, вызывая ее быстрый разогрев.
Наблюдения с японского спутника “Хисаки” (Hisaki), который следил за ультрафиолетовым излучением Юпитера, подтвердили, что во время события происходили и интенсивные полярные сияния. Однако карта нагрева, полученная с помощью телескопа Кека, ясно показала, что основной всплеск температуры произошел не там, где бушевали сияния. Это указывает на дополнительный, прямой механизм передачи энергии от солнечного ветра атмосфере.
Последствия открытия
Это открытие меняет наше понимание того, как солнечная активность влияет на атмосферы планет-гигантов. Оказывается, энергия солнечного ветра может напрямую и очень быстро нагревать верхние слои атмосферы, а не только через полярные сияния. Такая **Солнечная буря на Юпитере** показала, насколько динамичны эти процессы.
Понимание этих механизмов важно не только для изучения Юпитера, но и для других газовых гигантов в нашей Солнечной системе, таких как Сатурн. Кроме того, эти знания помогут лучше понять условия на экзопланетах – планетах у других звезд, многие из которых являются газовыми гигантами, вращающимися близко к своим светилам и подверженными еще более мощным звездным ветрам.
“Это исследование показывает, насколько сложна и взаимосвязана система ‘Солнце-планета’,” – добавляет Томас Гритхаус из Юго-Западного исследовательского института (SwRI), соавтор исследования. “Прямое наблюдение такого экстремального и быстрого отклика атмосферы Юпитера на солнечный ветер открывает новые горизонты в планетарной науке”. Изучение последствий таких событий, как эта мощная Солнечная буря на Юпитере, продолжается, обещая новые открытия о природе гигантских планет.
Добавить комментарий