Почему у великого Юпитера красное пятно?

0
136
Красное пятно Юпитера

Красное пятно Юпитера

Большое красное пятно Юпитера закручивалось сотни лет, но источник его отличительного цвета остается загадкой. Новые лабораторные эксперименты работают над получением этого цвета — и другие, найденные в бурных облачных вершинах Юпитера. Здесь на Земле исследователи обнаружили, что радиация и температура играют ключевую роль в изменении цвета некоторых прозрачных материалов, найденных в облаках.

Первичным подозреваемым в окраске облаков Юпитера является гидросульфид аммония, тип соли. Сформированный ионизированным аммонием и бисульфидом, он быстро разлагается при типичных атмосферных условиях и температурах на Земле, что затрудняет исследование его свойств.

Модели прогнозируют, что гидросульфид аммония является третьим по величине облачным компонентом (на Юпитере), за аммиаком и водой.

Используя снимки с космических аппаратов НАСА «Джуно», аниматоры создали визуализацию полета в массивный шторм Юпитера. “Перспектива начинается около 2000 миль (3000 километров) выше вершины облака в Южном полушарии.” по данным НАСА.

Ученые провели около 200 экспериментов по гидросульфиду аммония в попытке сопоставить цвет Большого Красного Пятна. После удара соли имитируемыми космическими лучами, они сравнили их с наблюдениями, сделанными Космическим телескопом Хаббла НАСА.

Великая тайна Красного Пятна

Красное пятно на Юпитере
Большое красное пятно Юпитера, которое было показано зондом Voyager 1 в 1979 году.

При ветре до 400 миль в час (644 км / ч) Великое красное пятно Юпитера вращается не менее 150 лет. Астрономы в 1600-х годах идентифицировали размытую черту Юпитера, которая, возможно, была пятном, но ученые не уверены, что это был тот же шторм. В последние годы буря сократилась до ширины одной Земли. Раньше оно оценивалось в три Земли. В то же время наблюдения показали, что цвет пятна меняется, что говорит о том, что его состав также может меняться.

Хотя гидросульфид аммония присутствует в атмосфере Юпитера, он не существует в виде газа. Вместо этого его нужно конденсировать в виде зерен соли, которые смешиваются с другим материалом.

Сам по себе гидросульфид аммония является прозрачным и бесцветным. Но в облаках Юпитера соль не сидит изолированно. Космические лучи, излучение высокой энергии, проходящее через пространство, бомбардируют планету и ее облака. Эти лучи, которые поступают извне солнечной системы и даже вне галактики Млечного Пути, могут изменить цвет многих солей, как показали предыдущие эксперименты.

Исследователи обнаружили, что изменение температуры «космических лучей» влияет на цвет соли. При низких температурах минус 263 градуса Цельсия и минус 223 градуса C соли становились оранжевыми или красновато-оранжевыми. При более высоких температурах минус 153 градусов C и минус 113 градусов C соли становятся зелеными. Исследователи объяснили это зеленоватым оттенком серой. Только небольшая доля серы была идентифицирована в облаках, однако при меньших соотношениях, чем те, которые были обнаружены в солях, полученных в лаборатории.

Эксперимент
Образцы гидросульфида аммония, пораженные имитируемыми космическими лучами, различаются по цвету от красного до зеленого. Из левого угла слева: S образец в 10 Кельвин; верхний правый, образец при 50 Кельвин; нижний левый, образец — 120 Кельвин; внизу справа, образец при 160 Кельвин.

Это дает интересную задачу, потому что Великое Красное Пятно, как полагают, имеет температуру ближе к тем, которые производят более зеленые соли, хотя облака явно красные.


Окраска Юпитера

Итак, какую роль играет гидросульфид аммония в окраске легендарного шторма Юпитера? Исследователи все еще не уверены. Видимый цвет гидросульфида аммония (красный или зеленый или что-то среднее) определяется длиной волны света, которую излучает соединение. Полный профиль света поступающего из соединения, включает длины волн, выходящие за пределы этого видимого диапазона.

Таким образом, исследователи сравнивают полный профиль длины волны гидросульфида аммония при разных температурах и дозах с полным профилем света, исходящего из красного пятна Юпитера. Хотя лед-аммоний-гидросульфид при низких дозах и низких температурах делает «разумным совпадением» с тем, что наблюдалось на планете на некоторых длинах волн. Оно не соответствует всем волнам, которые ученые видели в бурях Юпитера. Лёд облученный при более высоких температурах, даёт лучшее общее соответствие, но длины волн, которые создают зеленоватый цвет, очевидно, являются несоответствиями тому, что видел Хаббл.

 

ТАКЖЕ МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО: