Астрономы получили необычные изображения Юпитера.

Астрономы с помощью космического телескопа “Хаббл” и обсерватории Джемини на Гавайах получили полные изображения Юпитера сразу в трех диапазонах спектра — инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом. Совмещенные изображения позволили ученым сравнить наблюдения на разных длинах волн и получить новые, ранее невидимые детали атмосферы газового гиганта. Снимки опубликованы на сайте Национальной исследовательской лаборатории оптико-инфракрасной астрономии США (NOIRLab).

Все три наблюдения были сделаны в одно и то же время 11 января 2017 года. Космический телескоп “Хаббл” обрабатывал оптические и ультрафиолетовые волны с помощью своей широкоугольной камеры, а инфракрасное изображение было получено прибором NIRI (Near-InfraRed Imager) в обсерватории Джемини на Гавайах. В результате был получен уникальный “тройной” снимок Юпитера, охватывающий самый широкий диапазон электромагнитного спектра.

Ключевое преимущество многозональной астрономии заключается в том, что синхронные наблюдения за планетами и другими астрономическими объектами на разных длинах волн света позволяют ученым оценить параметры, которые иначе были бы недоступны. Например, видимый свет позволяет видеть детали на поверхности атмосферы Юпитера, но не дает возможности понять толщину облаков. В инфракрасном свете более яркие полосы указывают на более тонкие слои облачности, лучше пропускающие тепловую энергию от планеты.

В свою очередь, ультрафиолетовые изображения помогают ученым отслеживать высоту и распределение частиц в атмосфере Юпитера. Например, более высокие слои кажутся более красными из-за поглощения ультрафиолетового света на большой высоте, тогда как более синие области выглядят так из-за отражения ультрафиолетового света на более низких высотах.

Наблюдение за Большим красным пятном — знаменитой системой устойчивых штормов в атмосфере Юпитера, по своим размерам превышающей Землю — преподнесло ученым сюрпризы. Яркое в видимом свете и ультрафиолете, оно практически исчезло в инфракрасном. Его меньший аналог, Овал ВА, на инфракрасном снимке не виден совсем. Полосы облаков, вращающихся в противоположных направлениях, напротив, отчетливо видны на всех трех изображениях.

Это несоответствие возникает из-за того, что разные структуры выявляются разными длинами волн: инфракрасные наблюдения показывают области, покрытые толстыми облаками, в то время как видимые и ультрафиолетовые снимки обнаруживают места скопления хромофоров — частиц, которые, поглощая синий и ультрафиолетовый свет, придают Большому красному пятну и Овалу АВ характерный оранжевый оттенок.

Еще одно атмосферное явление, проявившееся в деталях на снимках, — линейный циклонический вихрь, который протягивается с востока на запад на 72 тысячи километров в северном полушарии Юпитера. В видимом диапазоне циклон выглядит темно-коричневым, в инфракрасном это яркая полоса, а в ультрафиолетовых волнах, в отличие от Большого красного пятна, он едва виден под слоем стратосферной дымки, которая сгущается по мере приближения к северному полюсу.

“Эти наблюдения не только обеспечивают прекрасный живописный тур по Юпитеру, но и дают представление об атмосфере планеты, где каждая длина волны исследует разные слои облаков и частицы дымки”, — отмечается в пресс-релизе NOIRLab.

Исследователи во главе с Майком Вонгом из Калифорнийского университета также объединили полученные изображения с радиосигналами от автоматической межпланетной станции НАСА “Юнона”, находящейся сейчас на орбите Юпитера. Эти радиосигналы обозначают местоположения молний в атмосфере Юпитера. Ученые надеются, что совместный анализ всех видов данных позволит им исследовать детали строения слоистой структуры облаков и лучше понять процессы образования массивных штормов в атмосфере планеты.

Фото: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA, M.H. Wong and I. de Pater (UC Berkeley) et al. Изображения Юпитера в в трех диапазонах: слева – в инфракрасном, полученное прибором NIRI (Near-InfraRed Imager) в обсерватории Джемини на Гавайах; в центре и справа – соответственно в видимом и ультрафиолетовом свете, снимки космического телескопа “Хаббл”