Настоящих сезонов на Юпитере нет, однако данные многолетних наблюдений показали, что «погода» на гигантской планете меняется довольно регулярными циклами. И, словно на Земле, потепление атмосферы в одном полушарии происходит одновременно с похолоданием в другом.
По мере годового движения Земли вокруг Солнца на планете один сезон сменяет другой. Происходит это благодаря положению оси вращения Земли: она не перпендикулярна плоскости орбиты, а отклонена примерно на 23°, поэтому в разное время года разные участки поверхности получают то больше, то меньше солнечной энергии. На Юпитере этого не происходит, поскольку его ось отклонена всего на 3°, и разница в освещенности практически незаметна. Тем не менее многолетние наблюдения за атмосферой газового гиганта показали, что и для местного климата характерны более-менее регулярные колебания. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Ключевой частью атмосферы Юпитера можно назвать верхние слои ее тропосферы, именно на этой высоте находятся облака. Светлые желто-белые облака связаны со сравнительно низкой температурой, а темные красно-бурые — с более теплой. Авторы нового исследования использовали данные наземных телескопов и аппаратов, которые изучали Юпитер вблизи, чтобы собрать информацию об инфракрасном излучении теплых частей тропосферы. Набор инструментов, на которые опирались ученые, включает телескопы IRTF, VLT и Subaru, зонды Pioneer 10 и 11, Voyager.
Это позволило проследить их температуру на протяжении трех полных годовых оборотов планеты вокруг Солнца, каждый из которых продолжается около 12 земных лет. Выяснилось, что она колеблется более-менее регулярными циклами, один из которых продолжается около четырех лет, другой — семь-девять лет, третий — 10-14 лет. Причем, как и при смене сезонов на Земле, потепление на определенных широтах Северного полушария происходит одновременно с похолоданием на тех же широтах Южного, и наоборот.
С учетом того, что Юпитер на порядки больше Земли, такая «дальная связь» погоды его полушарий выглядит особенно впечатляющей. Почему это происходит, пока не известно. «Мы открыли лишь часть пазла, сам факт того, что в атмосфере существуют естественные колебания, — рассказал Ли Флетчер (Leigh Fletcher), один из авторов работы. — Чтобы выяснить, что именно вызывает эти процессы и почему они развиваются именно на тех масштабах времени, нам потребуются новые наблюдения всего происходящего и над, и под слоем облаков».
Возможно, ключ к разгадке скрывается в юпитерианской стратосфере, в верхних слоях атмосферы газового гиганта. Ученые заметили, что рост температуры на этой высоте сопровождается ее падением ниже, в тропосфере, и наоборот. Именно через стратосферу могут быть связаны удаленные друг от друга области разных полушарий этой планеты.