Погода на Юпитере может иметь некоторые удивительные сходства с земными явлениями, но некоторые вещи не поддаются простому объяснению. Новое исследование было опубликовано в журнале Science Advances.
Теперь ученые придумали объяснение странным композиционным свойствам его диких облаков: во время гигантских бурь с громом и молниями на Юпитере выпадает град из «кашеобразных шариков» — огромных комков кашеобразного льда, состоящего из аммиака и воды, по консистенции напоминающего мокрый снег или мороженое из магазина.
Это лучший сценарий, который придумали астрономы, чтобы объяснить, почему атмосфера Юпитера, а также Сатурна, Урана и Нептуна имеет столь неоднородное распределение аммиака.
«Имке де Патер и я оба думали: «Это не может быть правдой», — говорит планетолог Крис Мёкель из Калифорнийского университета в Беркли, который руководил исследованием. «Столько всего должно сойтись, чтобы на самом деле объяснить это, это кажется таким экзотическим. По сути, я потратил три года, пытаясь доказать, что это не так. И я не смог доказать, что это не так».
Гипотеза впервые возникла в 2020 году, когда ученые, изучая данные с зонда Юпитера Juno, предположили своеобразный механизм извлечения аммиака и воды из верхних слоев атмосферы планеты.
Они предположили, что мощные штормы Юпитера выбрасывают воду высоко над водными облаками планеты, где они сталкиваются с парами аммиака, которые плавят лед. Затем вода и аммиак замерзают вместе в условиях сильного холода.
«На этих высотах аммиак действует как антифриз, понижая температуру плавления водяного льда и позволяя образовываться облаку с жидким аммиаком и водой», — объяснила тогда планетолог Хайди Беккер из Лаборатории реактивного движения НАСА.
«В этом новом состоянии падающие капли аммиачно-водной жидкости могут сталкиваться с восходящими кристаллами водяного льда и электризовать облака. Это стало большим сюрпризом, поскольку аммиачно-водных облаков на Земле не существует», - говорит Беккер.
Чтобы выяснить, возможно ли это вообще, Мёкель и его коллеги Имке де Патер из Калифорнийского университета в Беркли и Хуажи Ге из Калифорнийского технологического института изучили данные, собранные Juno и космическим телескопом «Хаббл» в июле 2017 года, когда зонд пролетал над гигантской грозой, которая все еще бушует по сей день.
«Юнона» производила записи на шести различных радиочастотах с помощью своего микроволнового радиометра, в то время как «Хаббл» проводил наблюдения в ультрафиолетовом, оптическом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн.
Атмосфера Юпитера довольно дикая, с многочисленными штормами, не похожими ни на что на Земле, бушующими в любой момент времени. Однако большая часть погоды относительно неглубокая. В препринте, который в настоящее время проходит рецензирование, Мёкель, де Патер и отдельная группа описывают трехмерную структуру верхней атмосферы, показывая, что большинство погодных систем простираются всего на 10–20 километров ниже видимых вершин облаков.
Однако некоторые погодные системы проникают гораздо глубже в тропосферу, например, циклонические вихри, полосы облаков, богатых аммиаком, и сильные грозы, во время которых возникают комья снега.
«Каждый раз, когда вы смотрите на Юпитер, вы видите в основном только поверхность. Она неглубокая, но некоторые вещи — вихри и эти большие штормы — могут пробиться сквозь нее», — говорит Мёкель. «По сути, мы показываем, что верхняя часть атмосферы на самом деле довольно плохо отражает то, что находится внутри планеты».
Эти бури из мушболов эффективно расслаивают верхние слои атмосферы. Формируются мушболы и падают, истощая атмосферу аммиаком до высоты около 150 километров, но перенося его глубже в недра планеты.
Раньше ученые понятия не имели, что удалило аммиак. Mushballs прекрасно это объясняют. Вода начинает свой путь глубоко в облаках, прежде чем ее подбрасывает вверх, где она встречается с аммиаком и смешивается в соотношении примерно три части воды к одной части аммиака. Смешанные капли замерзают и падают глубоко в Юпитер, где они испаряются и оставляют свое содержимое.
Для этого требуются действительно особые условия, такие как чрезвычайно сильные восходящие потоки для переноса воды и чрезвычайно быстрое перемешивание, чтобы каши могли сформироваться и вырасти достаточно большими, чтобы выжить при обратном выпадении в атмосферу Юпитера. Дымящимся пистолетом был один сигнал в радиоданных Juno.
«Под облаком было небольшое пятно, которое выглядело либо как охлаждение, то есть как тающий лед, либо как увеличение концентрации аммиака, то есть как таяние и высвобождение аммиака», — говорит Мёкель. «Именно тот факт, что оба объяснения были возможны только с грибными шариками, в конечном итоге убедил меня».
Этот транспортный механизм вряд ли будет уникальным для Юпитера. Ученые выдвинули гипотезу, что подобные механизмы могут быть задействованы на всех гигантских планетах Солнечной системы и за ее пределами. Будем надеяться, что будущие наблюдения смогут их обнаружить.
Анализ древней ДНК показал, что миграция в Швецию изменила население Финляндии
Анализ древней ДНК из Финляндии показывает, что прибрежные и внутренние сообщества в Средние века следовали различным демографическим траекториям. Исследователи из Университета Турку изучили геномы 34 человек, проживавших на юго-западе Финляндии…
Ученые реконструировали лицо самого раннего из когда-либо найденных Homo Sapiens
Насколько нам известно, Homo sapiens впервые появился в Северной Африке чуть более 300 000 лет назад, прежде чем распространиться по всему миру. Однако эти первые представители нашего вида обладали некоторыми…
Археологи обнаружили синагогу I века, где, возможно, учил Иисус
Почти 2000 лет назад люди собирались в небольшой синагоге с видом на Галилейское море. Они сидели на каменных скамьях, слушали чтения и учения и жили во времена, когда Второй Иерусалимский…
МО: за ночь над регионами России сбили 344 БПЛА
Дежурные средства ПВО сбили в течение минувшей ночи 344 беспилотника над российскими регионами, в том числе над Ленинградской областью и Московским регионом. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погиб ребенок, еще 12 человек были ранены
Ребенок погиб, еще 12 человек, в том числе 17-летняя девушка, получили ранения в результате атак ВСУ за прошедшие сутки в Белгородской области, сообщил в "Максе" врио губернатора региона Александр Шуваев.…
Хинштейн: за сутки в Курской области при атаках ВСУ погиб 1 человек, 5 получили ранения
В Курской области один мирный житель погиб, еще пятеро получили ранения в результате атак ВСУ за прошедшие сутки на территории региона, сообщил губернатор Александр Хинштейн в "Максе". "В результате атак…
Закон об «адских санкциях» обернется против его же создателей
Принятый Конгрессом США законопроект об «адских санкциях» против России на самом деле приведет к «об...
Чума после Черной смерти еще 350 лет возвращалась волнами по всей Европе
Черная смерть не положила конец чуме в Европе. Новые исследования древней ДНК показывают, как бактер...
Финляндия ограничила доступ к полученным из России документам до 9999 года. А они таки оптимисты!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".