Международная группа планетологов описала распределение угарного газа и цианистого водорода в атмосфере Юпитера с беспрецедентной точностью и пространственным разрешением. Анализ показывает, что гигантские полярные сияния существенно изменяют химический состав стратосферы Юпитера.
Почти 30 лет назад комета Шумейкера — Леви 9 столкнулась с Юпитером, обогатив атмосферу крупнейшей планеты Солнечной системы угарным и углекислым газом, водой и водородом, которые ранее не встречались на Юпитере. Поскольку эти молекулы остаются стабильными в течение многих десятилетий, исследователи могли в течение десятилетий изучать, как они распространяются в атмосфере газового гиганта.
Планетологи использовали наблюдения, выполненные в 2007 году, с помощью обсерватории ALMA в Чили и Gemini North на Гавайях. Они картировали с рекордной детализацией распределение угарного газа и цианистого водорода в атмосфере Юпитера.
После падения кометы в 1994 году оба типа молекул одинаково широко распространились в атмосфере газового гиганта и по-прежнему наблюдаются на большой высоте. Однако в области, расположенной в зоне полярных сияний, исследователи обнаружили неожиданную аномалию: концентрация цианистого водорода здесь оказалась меньше, чем ожидалось.
Поскольку оба типа молекул подвержены действию одних и тех же динамических сил, таких как ветер, это означает, что на цианистый водород действуют другие механизмы.
Ладислав Резак, соавтор исследования
Исследователи полагают, что эта аномалия связана с крошечными аэрозолями, формирующимися в области полярных сияний. Под действием электромагнитного излучения простые углеводороды формируются и перерастают в более сложные цепи, такие как бензол, пока в конечном итоге не образуются газообразные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Они постепенно конденсируются, и образующиеся аэрозоли опускаются в нижние слои стратосферы. Химические реакции на этих аэрозолях приводят к разрушению цианистого водорода.
Этот механизм напоминает разрушение озона в стратосфере Земли в результате химических реакций в полярных облаках. Исследователи надеются, что дальнейшие наблюдения, в том числе с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» и миссии JUICE, помогут лучше описать эти процессы и их влияние на планеты.
Читать далее:
Солнечное пятно размером с 10 планет выбросило мощнейшую вспышку класса Х
В «сердце» Млечного Пути нашли медленно вращающиеся древние звезды
Время в ранней Вселенной текло в пять раз медленнее, показывает анализ квазаров
На обложке: полярные сияния на Юпитере на снимке телескопа «Джеймс Уэбб». Фото: NASA, ESA, Jupiter ERS Team, Ricardo Hueso (UPV/EHU), Judy Schmidt