Найден ответ, почему у Юпитера меняются его знаменитые полосы

Юпитер на рисунках и снимках часто изображается с оранжевыми, голубыми и красноватыми полосами. Это области, где газ в атмосфере планеты опускается вниз. Цвета полос вызваны небольшими различиями в их температуре и составе.

Уникальность этих полос заключается в том, что время от времени они меняют цвет, но вопрос о том, что вызывает это изменение цвета, остается неясным.

Предыдущие исследования показали, что полосы, состоящие из облаков аммиака и воды, соотносятся с сильными ветрами, которые дуют на восток или запад. Ученые также уже знают, что внешний вид Юпитера каким-то образом изменяется под воздействием инфракрасных колебаний примерно на 50 км ниже поверхности газового облака. 

Авторы исследования, опубликованного в Nature Astronomy, обнаружили еще одну важную подсказку — инфракрасные колебания могут быть вызваны магнитным полем Юпитера, источник которого, как и у Земли, находится глубоко внутри планеты.

В планетарном магнитном поле можно получить волнообразные движения, которые называются крутильными колебаниями. Эти осесимметричные крутильные колебания представляют собой магнитогидродинамические волны, на которые влияет быстрое вращение. Они были обнаружены в ядре Земли и логично было предположить, что они существуют и на Юпитере. 

Авторы исследования предположили, что магнитные крутильные колебания, возникающие в области динамо, могут модулировать перенос тепла и, следовательно, быть в конечном счете ответственными за изменчивость тропосферных полос Юпитера. 

Используя данные наблюдений за магнитными колебаниями с космического корабля NASA «Юнона», находящегося на орбите Юпитера, астрономы смогли отслеживать волны и колебания магнитного поля. Они сосредоточились на области магнитного поля, получившей название Большое голубое пятно — его не видно невооруженным глазом и находится возле экватора Юпитера. 

Наблюдения показывали, что пятно движется на восток планеты, однако данные исследования указывают на то, что пятно замедляется. Это явление ученые интерпретирует как начало колебаний в магнитном поле.

Также, используя теоретическую модель магнитного поля JRM33 вместе с моделью распределения плотности, авторы исследования вычислили ожидаемую скорость колебаний. Периоды соответствовали интервалам в циклах изменчивости Северного экваториального пояса и Северного умеренного пояса Юпитера, которые можно наблюдать в видимом и инфракрасном диапазонах. То есть эти колебания могут объяснить изменения в полосах Юпитера с течением времени.

Однако это открытие влечет за собой еще больше вопросов. Так, ученым неясно, каким именно образом крутильные колебания воздействуют на наблюдаемые инфракрасные изменения. Нужны дополнительные исследования.