Дивні таємниці атмосфери Юпітера

Дослідники з Каліфорнійського університету в Берклі та Каліфорнійського технологічного інституту здійснили унікальне наукове відкриття, яке докорінно змінює наше розуміння атмосферних процесів на Юпітері. Вчені встановили, що під час гігантських грозових явищ на планеті формуються унікальні крижані утворення, які дослідники назвали «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.

Провідний дослідник проєкту, planetary science Кріс Мьоккель, зізнається, що спочатку команда вчених скептично ставилася до самої ідеї існування таких дивних атмосферних явищ. «Ми були впевнені, що це неможливо. Занадто багато факторів мають збігтися, щоб таке могло статися», — розповідає науковець.

Дослідження базувалося на унікальних даних, зібраних космічним апаратом Juno та телескопом Hubble під час спостереження за потужною грозою на Юпітері у липні 2017 року. Вчені проаналізували записи в шести різних радіочастотах та спостереження в ультрафіолетовому, оптичному та інфрачервоному діапазонах.

Механізм формування «мушболів» виглядає надзвичайно складно. Під час потужних атмосферних явищ вода піднімається з нижніх шарів атмосфери високо вгору, де змішується з парами амоніаку. За надзвичайно низьких температур ці компоненти замерзають, утворюючи унікальні крижані утворення. Амоніак при цьому виступає свого роду антифризом, знижуючи 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 формування таких унікальних атмосферних утворень необхідні надзвичайно специфічні умови: потужні висхідні потоки повітря та надшвидке перемішування компонентів. Вирішальним доказом існування «мушболів» став унікальний сигнал у радіоданих апарату Juno, який вказував або на охолодження (танення льоду), або на підвищення концентрації амоніаку.

Науковці припускають, що подібні механізми можуть бути характерні не лише для Юпітера, але й для інших газових гігантів Сонячної системи та, можливо, екзопланет. Дослідження відкриває принципово нове розуміння атмосферних процесів на планетах-гігантах.

Команда дослідників, до якої входили Кріс Мьоккель, Імке де Патер та Хуачжи Ге, продовжує вивчати унікальні атмосферні явища Юпітера. Їхня стаття наразі проходить процес наукового рецензування, але вже викликала значний інтерес у світовій науковій спільноті.