Совместная работа астрономов-любителей и профессионалов меняет представление о составе облаков Юпитера

06.01.2025 20:21:00 | iXBT.com

Совместная работа астрономов-любителей и профессионалов помогла разрешить давнее заблуждение о составе облаков Юпитера. Согласно новому исследованию, они состоят не из ледяного аммиака, как считалось ранее, а из гидросульфида аммония, смешанного со смогом.

Профессор Патрик Ирвин из физического факультета Оксфордского университета применил аналитический метод доктора Стивена Хилла к наблюдениям за Юпитером, выполненным с помощью спектроскопического инструмента MUSE на Очень Большом Телескопе Европейской южной обсерватории в Чили. MUSE использует спектроскопию, позволяющую отследить характерные «отпечатки» газов Юпитера в видимом свете на разных длинах волн, чтобы составить карту распределения аммиака и определить высоту облаков в атмосфере газового гиганта.

Затем, используя компьютерное моделирование взаимодействия света с газами и облаками, исследователи обнаружили, что основные облака Юпитера находятся гораздо глубже, чем предполагалось ранее, в зоне более высокого давления и температуры. Фактически, температура там слишком высока для конденсации аммиака, что означает, что облака должны состоять из другого вещества — гидросульфида аммония.

Вид Юпитера и Сатурна, реконструированный по наблюдениям VLT/MUSE. В левой части изображения показаны реконструированные цвета без применения гамма-коррекции, в правой части скорректированные изображения, которые ближе к тому, что человек наблюдает невооружённым глазом через телескоп. Источник: Journal of Geophysical Research: Planets (2025). DOI: 10.1029/2024JE008622

Предыдущие анализы наблюдений MUSE указывали на аналогичный результат, однако эти исследования проводились с использованием сложных методов, доступных лишь небольшому числу научных групп. Новый метод, основанный на простом сравнении яркости в соседних узких цветовых фильтрах, дал идентичные результаты, но оказался значительно быстрее и проще в применении.

Исследователи объясняют отсутствие конденсации аммиака активными фотохимическими процессами в атмосфере Юпитера. В областях, где влажный, богатый аммиаком слой атмосферы поднимается вверх, аммиак разрушается и/или смешивается с продуктами фотохимических реакций быстрее, чем может образоваться ледяной аммиак. Таким образом, основной облачный слой, вероятно, состоит из гидросульфида аммония, смешанного с фотохимическими продуктами, создающими красные и коричневые оттенки, наблюдаемые на изображениях Юпитера.

В отдельных небольших регионах, где конвекция особенно сильна, восходящие потоки могут быть достаточно быстрыми для формирования свежего ледяного аммиака. Такие области периодически наблюдались космическими аппаратами NASA Galileo и Juno в виде небольших высоких белых облаков, отбрасывающих тени на основной облачный слой внизу. Похожие фотохимические процессы, по мнению учёных, происходят и в атмосфере Сатурна.

Подробнее