Кубанский государственный технологический университет

Красные пятна Юпитера потерлись друг о друга боками

12-11-2011
Юпитер с двумя самыми известными вихрями в Солнечной системе. Снимок сделан 13 июля 2006 года в ближней инфракрасной области электромагнитного диапазона на обсерватории Gemini при помощи системы адаптивной оптики ALTAIR. Фото с сайта www.universetoday.com

Изучая на Юпитере движение Большого красного пятна (БКП) и его меньшего собрата Малого красного пятна (МКП), иначе именуемого Oval BA (официальное название), астрономы предсказали их столкновение или, по крайней мере, тесное сближение в середине 2006 года. Предсказание сбылось.

Встреча двух стабильных атмосферных образований Юпитера, расположенных в южном полушарии планеты, произошла 13 июля 2006 года. Это явление удалось запечатлеть с высоким разрешением на обсерватории Gemini. Но не удивляйтесь, что красные пятна выглядят белыми на снимке. Дело в том, что для лучшей проработки деталей Юпитер был сфотографирован в ближней инфракрасной области электромагнитного диапазона, а не в видимых лучах.

Фотографирование небесных тел, в особенности планет, сопряжено с известными трудностями. Дело в том, что земляне живут на дне воздушного океана. Но жизненно необходимый для дыхания воздух, как это ни парадоксально, мешает астрономам. Воздушные течения замазывают изображения небесных тел, получаемых телескопом. Поэтому долгое время ученым приходилось довольствоваться мутными изображениями поверхностей планет. С наступлением космической эры на помощь пришли орбитальные телескопы, для которых атмосфера Земли перестала быть помехой. Но и для земных телескопов астрономы нашли метод получения резких изображений планет и других небесных тел — использование адаптивной оптики, которая в реальном времени устраняет или, по крайней мере, существенно уменьшает искажения, вызванные волнением атмосферы. Таким образом, появилась возможность получать снимки, которые не уступают по качеству снимкам космических телескопов.

Суть работы адаптивной оптики состоит в том, чтобы сравнивать изображение настоящей звезды с искусственной. Последняя создается при помощи лазерной установки в верхних слоях атмосферы. Но Юпитер не звезда, а весьма протяженный объект даже для любительских телескопов. Значит, нужно ждать пока рядом с ним окажется достаточно яркая звезда. Однако во время сближения пятен Юпитера друг с другом такой звезды рядом не оказалось. Тогда на помощь пришел спутник Юпитера — Ио. Благодаря своей близости к планете-гиганту и небольшим видимым размерам, этот спутник вполне мог сыграть роль опорной звезды. К тому же в тот момент, когда пятна пересекали центральный меридиан Юпитера (самый удобный для наблюдения момент), Ио практически коснулась края диска планеты. Это редкое обстоятельство и позволило получить снимок беспрецедентного разрешения с использованием адаптивной оптики.

Атмосфера Юпитера — бушующий водородный океан толщиной 1000 километров, скорость течений в котором достигает 100 метров в секунду, а оба Красных пятна в нем — огромные атмосферные вихри (циклоны). Помимо двух больших образований, в атмосфере имеются множество мелких пятнышек-вихрей, которые появляются и пропадают. Но Большое красное пятно наблюдается в телескопы уже несколько веков. Его характерная особенность — оно распложено на 8 километров выше верхнего слоя облаков. БКП — самый большой ураган в Солнечной системе. Его размеры составляют 25 × 40 тысяч километров, круговорот вещества (период вращения) достигает недели, а скорость ветра внутри этого урагана — 560 км/ч.

В отличие от ураганов на Земле, которые живут несколько дней, БКП — продукт стабильных конвективных течений в данной области атмосферы планеты. По самым смелым предположениям ученых, БКП существует более тысячи лет. Официально Большое красное пятно было зарегистрировано в 1879 году. Тем не менее изучение наблюдений итальянского астронома Джованни Доменико (Жана Доминика) Кассини (Jean-Dominique Cassini; 1625–1712), позволило найти БКП в его рисунках от 1665 года. Деталь, отмеченная англичанином Робертом Гуком (Robert Hooke, 1635–1703) в 1664 году, также может быть идентифицирована как БКП. Если это так, то самый большой циклон наблюдается почти 350 лет. Меньший вихрь — Малое красное пятно (Oval BA) — идентичен большому соседу по происхождению и строению, но уступает БКП по размерам в два раза.

Oval BA, в отличие от БКП, совсем молодое образование. Это пятно сформировалось между 1998-м и 2000-м годами после слияния трех небольших белых овалов, которые наблюдались до этого по крайней мере 60 лет. Новое атмосферное образование поначалу было белым в видимом диапазоне. Но 27 февраля нынешнего года любитель астрономии из Филиппин Кристофер Го (Christopher Go) неожиданно обнаружил, что цвет Oval BA изменился с белого на кирпично-красный. Проверив сообщение любителя, профессиональные астрономы официально засвидетельствовали рождение нового Красного пятна.

Покраснению МКП до сих пор не нашли убедительного объяснения, тем не менее одна из популярных гипотез утверждает, что пока вихрь находится на одинаковой высоте с общей поверхностью верхнего края атмосферы, он имеет белый цвет. Но как только мощность его по каким-либо причинам (в данном примере из-за слияния нескольких вихрей) увеличивается, циклон поднимается несколько выше общего слоя облаков, на ту высоту, где ультрафиолетовое излучение Солнца химически изменяет цвет, придавая вихрю красноту.

Конечно, особое внимание к этим объектам возникло не из-за изменений, происходящих внутри пятен, а из-за их возможного столкновения. Находясь на почтительном расстоянии, два вихря медленно сближались друг с другом, но драматической развязки не произошло. БКП и МКП не столкнулись, а лишь коснулись (притерлись) «бортами», как два океанских лайнера. Пока оба пятна движутся в одном атмосферном течении на широте Большого красного пятна, но с разной скоростью, и то, что БКП никоим образом не повлияло на Oval BA в нынешнюю встречу, еще ни о чем не говорит.

Вполне возможно, что в будущем большой циклон сможет вытолкнуть Малое красное пятно в более южное течение, которое направлено против вращения МКП, то есть будет затормаживать его. Если же Oval BA замедлит скорость вращения, цвет его снова может стать белым. Несмотря на такие предположения, Малое красное пятно выглядит «крепким орешком», но останется ли оно соседом БКП или нет, покажут дальнейшие наблюдения.

Источник: Red Spots Brush Past Each Other // Universetoday.com, 24.07.2006.

Александр Козловский, Астрогалактика

‹‹