Три слоя облаков Юпитера экспресс

‹›

Атмосфера Юпитера напоминает многослойный пирог, где каждый слой играет свою роль. Учёные объединили данные сразу с четырёх приборов — VLT/MUSE, Cassini/VIMS, IRTF/SpeX и Juno/JIRAM — и построили модель облаков и аммиака в экваториальной зоне планеты, охватывающую диапазон давлений от 0,1 до 10 бар (для сравнения, давление на дне Марианской впадины — около 1000 бар, так что 10 бар — это как глубина в сотни метров под земными океанами).

Модель включает три компонента. Первый — плотное нижнее облако на глубине 1–2 бар, состоящее из крупных частиц радиусом около 10 мкм (микрометр — миллионная доля метра, в несколько раз тоньше человеческого волоса). Второй — тонкое верхнее облако на уровне ~0,55 бар, из частиц того же размера. Третий — слой сине-поглощающих частиц радиусом ~0,2 мкм, встроенный прямо в нижнее облако. Именно эти крошечные частицы, действуя как синий фильтр, поглощают синий свет и придают облакам знакомый коричневато-красный оттенок.

Профиль аммиака тесно связан с облаками: нижнее облако совпадает с началом падения концентрации аммиака, а верхнее — с уровнем его конденсации, то есть с высотой, где аммиак переходит из газообразного состояния в твёрдые частицы. Спектральные свойства частиц — то, как они поглощают и отражают свет на разных длинах волн — намекают на водяной лёд в нижнем слое и аммиачный лёд в верхнем. Интересно, что авторы обошлись без отдельной фотохимической дымки — слоя частиц, образующихся под действием солнечного ультрафиолета: все наблюдаемые особенности на длинах волн поглощения метана объясняются изменениями непрозрачности и вертикальной протяжённости верхнего облака. Так многослойный пирог юпитерианской атмосферы оказался проще, чем думали раньше.