V-kosmose.com

Юпитер наполнен водой? Ответы под Большим Красным Пятном

Юпитер наполнен водой? Ответы под Большим Красным Пятном

Веками исследователи пытались разобраться в составе Юпитера. Это неудивительно, ведь перед нами крупнейшая планета в системе, которая по химическому составу ближе всего подходит к Солнцу. Понимание Юпитера позволит больше узнать о том, как появилась Солнечная система и развивались другие. Кроме того, остается наиболее волнительный вопрос: есть ли вода в атмосфере гиганта и если да, то сколько?

Исследователи из Центра космических полетов им. Годдарда сообщили, что приблизились к ответу. Изучая глубины Большого Красного Пятна, удалось отыскать химические подписи воды над самыми глубокими облаками планеты. Ученые считают, что давление воды в сочетании с измерениями другого кислородосодержащего газа (монооксида углерода) намекает на то, что у Юпитера в 2-9 раз больше кислорода, чем у Солнца. Эти выводы поддерживают модели, указывающие на обилие воды из кислорода, связанного молекулярным водородом.

Большое Красное Пятно плотно закрыто облаками, что затрудняет выход ЭМ-энергии и мешает заглянуть глубже. Но команда двигалась дальше за счет любопытства и новой спектроскопической технологии. Собранные данные планировали исследовать на космическом корабле НАСА Юнона, который каждые 20 дней вращается вокруг планеты с севера на юг.

Юнона также занимается поиском воды собственным ИК-спектрометром и микроволновым радиометром, способным пробираться на максимальную глубину до 100 бар. Если аппарат предоставит намек на воду и сойдется с данными астрофизиков, то мы сможем в теории искать воду на Сатурне, Уране или Нептуне.

Юнона – новейший космический корабль, которому поручено разыскать воду, вероятно, в газовой форме на газовом гиганте.

Анимация демонстрирует симуляцию полета из верхней атмосферы Юпитера в точку Большого Красного Пятна. Создана путем комбинирования снимков от JunoCam космического аппарата Юнона с компьютерной анимацией. Перспектива начинается примерно в 3000 км над облачными вершинами южного полушария. Бар слева вверху указывает на высоту в период быстрого спуска. Второй указатель отображает резкие температурные скачки при снижении. При проходе сквозь Большое Красное Пятно облака меняют цвет на малиновый.

Вода – значительная и обильная молекула в Солнечной системе. Она породила земную жизнь и управляет множеством важных процессов, включая погоду. Это критический фактор в бурной активности Юпитера, а также определении того, располагает ли планета ядром из камня и льда. Предполагают, что это первый мир, созданный путем сифонирования элементов, оставшихся от формирования Солнца, так как звезда сливается из аморфной туманности в огненный газовый шар. Ранее верили, что Юпитер по составу напоминает солнечный: шар водорода с намеком на гелий без ядра.

Но есть свидетельства, что Юпитер располагает ядром, которое в 10 раз больше земной массы. Космический аппарат нашел доказательства того, что планета сформировала ядро из камня и водяного льда до того, как смешаться с газами из солнечной туманности, что и породило атмосферу. В пользу этого говорят много факторов, включая то, что молния и гром также вызваны влажностью.

В поисках воды исследователи использовали данные о радиации, собранные с вершины Мауна-Кеа (Гавайи) в 2017 году. Они положились на наиболее чувствительный земной телескоп в Обсерватории Кека, а также на новый инструмент, способный фиксировать более широкий диапазон газов. Идея заключалась в том, чтобы проанализировать световую энергию, излучаемую облаками Юпитера, чтобы определить высоты облачных слоев. Это позволит вычислить температуру и прочие условия, влияющие на типы газов.

Эксперты ожидают, что на Юпитере присутствует три облачных слоя: нижний из водяного льда и жидкой воды, средний – аммиак и сера, а верхний – аммиак. Чтобы подтвердить это земным обзором, ученые взглянули на длины волн в ИК-диапазоне света, где большая часть газов не поглощает тепло, что позволяет просачиваться в виде метанового газа. Юпитер слишком теплый для замораживания метана, поэтому его обилие не должно меняться между локациями на планете.

Таким образом, удалось найти свидетельства трех облачных слоев в Большом Красном Пятне. Глубокий расположен на 5 бар и его температура достигает точки замерзания воды (огромный намек на водное облако). Расположение водного облака, а также количество окиси углерода свидетельствуют в пользу наполненности Юпитера кислородом и водой. Теперь необходимо использовать эти методы на тестировании других участков газового гиганта, чтобы получить полную картину глобального обилия воды.