25 декабря 2023 года на Юпитере произошло нечто странное.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал мощную вспышку света над северным полюсом планеты. Яркую. Пульсирующую. Меняющуюся каждую секунду.
В тот же самый момент телескоп «Хаббл» смотрел на ту же точку. И не увидел ничего.
Два самых мощных телескопа человечества направлены на одну планету, в одно время, на одно место. Один видит световое шоу. Другой — темноту.
«Это оставило нас в полном недоумении», — признался Джонатан Николс, руководитель исследования из Лестерского университета.
Что может светиться для одного телескопа и быть невидимым для другого? И главное — почему?
Когда небо полыхает ярче, чем должно
Полярные сияния на Юпитере — не новость. Учёные знают о них десятилетиями. Это похоже на северное сияние на Земле, только в сотни раз мощнее.
Представьте: если бы такое сияние вспыхнуло над вашим городом, ночь превратилась бы в день. Небо осветилось бы так, что не понадобились фонари.
На Земле полярное сияние возникает, когда заряженные частицы от Солнца врезаются в атмосферу. На Юпитере всё работает иначе. Магнитное поле газового гиганта настолько мощное, что захватывает частицы на огромных расстояниях и разгоняет их до невероятных скоростей.
А ещё есть спутник Ио — вулканическая луна, которая каждую секунду выбрасывает в космос тонну вещества. Эта материя попадает в магнитное поле Юпитера, разгоняется и врезается в атмосферу, создавая световое шоу.
Но 25 декабря 2023 года что-то пошло не так.
Вспышка, которой быть не должно
Когда учёные из команды Николса увидели первые снимки «Джеймса Уэбба», они не поверили своим глазам.
Вместо медленного, плавного свечения — которое ожидали увидеть — полюс Юпитера пульсировал. Вспышки появлялись и исчезали за секунды. Яркость менялась так быстро, что казалось, будто планета дышит светом.
«Мы думали, что увидим медленное затухание, может быть, за 15 минут, — вспоминает Николс. — Вместо этого вся авроральная область сверкала и пульсировала, часто меняясь каждую секунду».
Это было красиво. Это было странно. Но самое странное началось, когда данные сопоставили с наблюдениями «Хаббла».
«Хаббл» работал в тот же день, в то же время, смотрел на ту же точку. Только он фиксировал ультрафиолетовое излучение, а «Джеймс Уэбб» — инфракрасное.
И там, где «Уэбб» видел яркие вспышки, «Хаббл» не зафиксировал ничего.
Частицы, которых не существует
Два разных телескопа — два разных диапазона света. Это нормально. Но если сияние создаётся одними и теми же процессами, оба должны его увидеть.
Ультрафиолет показывает одни типы свечения, инфракрасный — другие. Но источник один — частицы, врезающиеся в атмосферу.
Так почему «Хаббл» ничего не увидел?
Учёные стали перебирать варианты. Может, сбой в приборах? Нет, всё работало исправно. Может, облака на Юпитере? Нет, расчёты показывали, что обзор был чистым.
Оставался один вариант — невозможный.
«Чтобы объяснить это, — говорит Николс, — нам пришлось предположить существование частиц с крайне низкой энергией, которые раньше считались неспособными вызывать такое яркое свечение».
До сих пор учёные думали так: чтобы создать мощное сияние, нужны частицы с высокой энергией. Только они могут пробить защиту магнитного поля, врезаться в атмосферу и создать яркое свечение.
Но если яркие вспышки создают частицы с низкой энергией — это переворачивает всё, что знали о Юпитере.
Почему это имеет значение
Юпитер — это не просто газовый шар в космосе. Это лаборатория.
Вокруг других звёзд вращаются тысячи планет. Многие из них — газовые гиганты, похожие на Юпитер. Их называют «горячими юпитерами», потому что они находятся близко к своим звёздам и подвергаются мощному излучению.
У таких планет тоже есть магнитные поля. И на них тоже происходят полярные сияния.
Если на Юпитере сияния могут создаваться частицами с низкой энергией, возможно, то же самое происходит и на далёких экзопланетах. Только мы об этом не знали, потому что не учитывали этот эффект в расчётах.
А ещё это значит, что магнитосфера Юпитера работает не так, как думали раньше. Возможно, она захватывает и разгоняет не только быстрые частицы, но и медленные. Или создаёт их сама, внутри себя.
Что дальше?
Сейчас команда готовится к новому этапу. Данные «Джеймса Уэбба» сопоставят с информацией от зонда Juno, который с 2016 года летает прямо над полюсами Юпитера.
Juno измеряет магнитные поля и потоки частиц. Если совместить его данные с наблюдениями «Уэбба», можно будет получить трёхмерную картину происходящего.
Возможно, эти загадочные частицы рождаются прямо в магнитосфере Юпитера. Или приходят от спутников — особенно от вулканической Ио, которая выбрасывает в космос тонны материи каждую секунду.
А может быть, источник где-то ещё. И тогда придётся переписывать учебники.
Световое шоу, которое видят не все
Пока учёные разбираются, что происходит, Юпитер продолжает светиться. Каждую секунду. Каждую минуту.
Его полярные сияния в сотни раз ярче земных. Настолько яркие, что если бы человек оказался на орбите планеты, ему не нужен был бы фонарь — света от сияний хватило бы, чтобы читать книгу.
Но самое странное не это.
Самое странное — что два самых мощных телескопа человечества смотрят на одно и то же место и видят разное.
Один видит вспышки. Другой — пустоту.
И пока никто не знает, почему.
Вопрос вам
Вы когда-нибудь видели полярное сияние вживую? Делитесь в комментариях — где и какого цвета было!