Спутники Юпитера умеют неожиданно влиять на полярные сияния газового гиганта. Новые данные с телескопа Джеймса Уэбба показали, что луны словно «топают» по огромному магнитному полю планеты.
Что нашли ученые
Исследователи обнаружили странный холодный участок в атмосфере Юпитера. В этом месте температура оказалась гораздо ниже, чем вокруг. Также там резко выросло количество заряженных частиц.
Как это работает
Полярные сияния на Юпитере возникают похожим на земной образом. Заряженные частицы от Солнца врезаются в магнитное поле и летят к полюсам. Там они сталкиваются с атомами в атмосфере и заставляют их светиться. Но четыре крупнейших спутника Юпитера — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — тоже вмешиваются в этот процесс. Они оставляют свои «отпечатки» в сияниях.
Кэти Ноулз из Нортумбрийского университета объяснила, что спутники постоянно взаимодействуют с магнитным полем и плазмой вокруг планеты. От этого появляются очень энергичные частицы. Они несутся по магнитным линиям и врезаются в атмосферу, создавая яркие следы в сияниях. Особую роль играет вулканический спутник Ио. Это самое вулканически активное место в Солнечной системе. Его вулканы выбрасывают тонны заряженных частиц, которые застревают вокруг Юпитера в виде плазменного тора.
Главная находка Уэбба
В сентябре 2023 года ученые использовали телескоп Уэбб, чтобы сфотографировать участки Юпитера с сияниями. Снимки делали сбоку, чтобы заглянуть прямо под свечение. Из пяти снимков четыре были обычными. Но на одном под сиянием от спутника Ио нашли холодное пятно. Обычно температура там держалась на уровне 493 градуса Цельсия. А в холодном пятне — всего 265 градусов. Плотность ионов в этом месте оказалась рекордной. Особенно много там было молекулы H3+. В среднем ионов стало в три раза больше, чем в остальном сиянии. А в самом пятне плотность могла скакать в 45 раз. Ноулз отметила, что температура и плотность в следе Ио менялись безумно быстро — за несколько минут. Это значит, что поток электронов, бьющих по атмосфере Юпитера, меняется просто молниеносно.
Что дальше
Луна Земли не оставляет следов в нашем сиянии — она слишком слабо влияет на магнитное поле. А вот у Сатурна спутник Энцелад своими гейзерами выбрасывает частицы и тоже воздействует на сияния. Так что холодные пятна могут быть и там.
Пока неясно, почему холодное пятно увидели только один раз. Как часто они появляются? От чего зависят? Ноулз уже ищет ответы. В январе 2026 года она получила время на телескопе NASA на Гавайях. Шесть ночей она будет следить за следами спутников в сияниях. Исследование опубликовали в журнале Geophysical Research Letters.
