На протяжении последних сорока лет исследователи активно изучают атмосферу Юпитера, используя как космические аппараты, так и наземные телескопы. Эти исследования раскрыли перед нами множество удивительных погодных явлений на этом газовом гиганте. За один юпитерианский год (равный двенадцати земным), на планете случаются периоды, отмеченные изменениями температуры — от тепла до холода. Однако в отличие от Земли, такие температурные колебания на Юпитере не связаны с сезонностью.
Причины погодных колебаний на Земле и Юпитере
На Земле погода зависит от смены времен года, которые вызваны наклоном оси планеты по отношению к плоскости ее орбиты вокруг Солнца. Он составляет 23° и определяет количество света и тепла, получаемого различными частями поверхности на протяжении года.
У Юпитера наклон оси относительно его орбиты равен всего 3°, что приводит к практически неизменному распределению солнечных лучей на протяжении его долгого года.
Недавние исследования выявили регулярные температурные колебания в облачной атмосфере газового гиганта. Ли Флетчер из Университета Лестера, соавтор работы, отметил в заявлении для NASA: «Мы смогли разгадать часть этой загадки, обнаружив, что атмосфера Юпитера демонстрирует определенные естественные циклы. Для полного понимания причин этих закономерностей, а также времени их появления, необходимо провести тщательное изучение разных слоев облаков, не только верхних, но и нижних».
Необычный феномен
Ученые предполагают, что несезонные перемены на Юпитере вызваны феноменом, который называют в научных кругах «телесвязь» или «телеконнекция». Он представляет собой периодические изменения в атмосфере, которые могут происходить одновременно в различных, зачастую удаленных областях.
Явление было впервые замечена на Земле в XIX веке и наиболее очевидно в цикле Ла-Нинья — Эль-Ниньо. В процессе изменения пассаты над западной частью Тихого океана коррелируют с изменениями уровня осадков на значительных участках Северной Америки, согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA).
Продолжающиеся исследования Юпитера, возможно, прольют свет на погодные явления не только на этом газовом гиганте, но и на иных планетах нашей Солнечной системы.
Недавняя работа обнаружила интересный феномен: на Юпитере, когда температура поднимается на определенных широтах северного полушария, на аналогичных широтах южного полушария фиксируется её понижение. Этот эффект напоминает зеркальное отражение.
Гленн Ортон, ведущий исследователь и планетолог из Лаборатории реактивного движения NASA в Калифорнии, назвал это открытие «невероятным результатом работы». Он добавил: «Мы выявили корреляцию температурных изменений на дальних широтах Юпитера, напоминающую земные метеорологические явления. Погодные условия в одном регионе могут поразительно влиять на климат в другом, показывая эфирные "телеконнекции"».
Исследование выявило следующую закономерность: при нагревании стратосферы Юпитера температура в тропосферной области снижается. Именно в тропосфере случаются фиксируемые нами впечатляющие погодные явления, к примеру, огромные штормы. Это дополнительно подчеркивает сложность и взаимосвязанность юпитерианской атмосферы.
Сбор сведений во время научной работы охватывал период с 1978 года. Использовались крупнейшие наземные телескопы — в Чили, инфракрасный телескоп NASA и телескоп Subaru в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях, а также информация, полученная с космических аппаратов. Например, с миссий зонда Voyager, пролетевшего мимо Юпитера в 1979 году, и миссии Cassini, посетившей Юпитер на пути к Сатурну в 2001 году.
Прогноз погоды на Юпитере
Флетчер высказался: «Измерение изменений температуры и временных периодов является шагом к созданию полного прогноза погоды на Юпитере. Если нам удастся связать причины и следствия в атмосфере этой планеты, это станет возможным. Важно понять, сможем ли мы когда-нибудь распространить эти наблюдаемые явления на другие планеты-гиганты для определения аналогичных закономерностей».
Ученые давно знали о наличии более холодных и более теплых зон в атмосфере Юпитера, что отражено в белых полосах (более холодных областях) и коричневых полосах (более теплые области).
Однако новое исследование, продолжавшееся три юпитерианских года, впервые продемонстрировало, как эти температурные паттерны меняются на более длительных временных масштабах. Это помогло понять сложные климатические процессы на планете.
