Названное «Великим холодным пятном», оно наблюдалось как локализованное темное пятно высотой до 24000 км и широтой 12000 км в тонкой высотной термосфере газового гиганта, что примерно на 200 К (Кельвин) холоднее, чем окружающая атмосфера, температура которой может варьироваться от 700K (426?C) до 1000K (726?C).Результаты опубликованы в Geophysical Research Letters.
Доктор Том Сталлард, адъюнкт-профессор планетарной астрономии и ведущий автор исследования, сказал: «Это первый случай, когда какая-либо особенность погоды в верхних слоях атмосферы Юпитера наблюдалась вдали от ярких полярных сияний планеты.«Большое холодное пятно гораздо более изменчиво, чем медленно меняющееся Большое красное пятно, оно резко меняется по форме и размеру всего за несколько дней и недель, но оно появлялось снова, пока у нас есть данные для его поиска. более 15 лет.
Это говорит о том, что он постоянно реформируется, и в результате он может быть таким же старым, как полярные сияния, которые его образуют — возможно, многие тысячи лет ».Считается, что Большое холодное пятно вызвано воздействием магнитного поля планеты, с захватывающими полярными сияниями массивной планеты, которые направляют энергию в атмосферу в виде тепла, циркулирующего вокруг планеты.Это создает область охлаждения в термосфере, пограничном слое между нижележащей атмосферой и космическим вакуумом.
Хотя мы не можем быть уверены в том, что движет этой погодой, устойчивое охлаждение, скорее всего, вызовет вихрь, похожий на Большое красное пятно.Астрономы использовали инструмент CRIRES на Очень большом телескопе (VLT) для наблюдения за спектральными выбросами H3 +, иона водорода, присутствующего в больших количествах в атмосфере Юпитера, что позволило ученым составить карту средней температуры и плотности атмосферы планеты. Затем они использовали изображения излучения H3 + из ионосферы Юпитера, сделанные инфракрасным телескопом НАСА в период с 1995 по 2000 год для сравнения.Объединив изображения, полученные за определенный период времени, в том числе более 13000 изображений, полученных за более чем 40 ночей с помощью инфракрасного телескопа, астрономы выявили присутствие Большого холодного пятна как области тьмы среди горячей среды верхних слоев атмосферы Юпитера.
Доктор Сталлард, финансируемый Советом по науке и технологиям, добавил: «Что удивительно на Юпитере, так это то, что, в отличие от погодных систем на Земле, Большое холодное пятно наблюдалось в одном и том же месте в течение 15 лет. сравнимо с погодными системами в нижних слоях атмосферы Юпитера, таких как Большое Красное Пятно.«Наблюдения и моделирование верхних слоев атмосферы Земли показали, что в краткосрочной перспективе возможны изменения температуры и плотности верхних слоев атмосферы.«Два основных различия состоят в том, что, во-первых, в полярном сиянии Земли наблюдаются драматические изменения, вызванные солнечной активностью, в то время как в полярном сиянии Юпитера преобладают газы вулканической луны Ио, которые являются относительно медленными и устойчивыми, и, во-вторых, атмосферные потоки, создаваемые полярным сиянием Земли. может быстро переносить тепло по всей планете, заставляя верхние слои атмосферы звенеть как колокол, в то время как быстрое вращение Юпитера улавливает эту энергию ближе к полюсам ".
Доктор Сталлард добавил: «Обнаружение Большого холодного пятна стало для нас настоящей неожиданностью, но есть признаки того, что в верхних слоях атмосферы Юпитера могут существовать и другие особенности. Нашим следующим шагом будет поиск других особенностей в верхних слоях атмосферы, таких как а также более детальное исследование самого Великого Холодного Пятна.
«Космический корабль Juno в настоящее время находится на орбите вокруг Юпитера, и наблюдения за полярным сиянием и верхними слоями атмосферы Юпитера с помощью инструмента JIRAM, которые были выпущены на данный момент, уже предоставляют огромное количество новой информации о планете. В сочетании с нашей продолжающейся кампанией наблюдений с использованием телескопов на Земле, мы надеемся получить гораздо лучшее понимание этой погодной системы в ближайшие несколько лет ».