На Юпитере полярные сияния происходят не время от времени, как на нашей планете, а постоянно, хоть он и в пять раз дальше Земли от Солнца. Дело в том, что у него раз в двадцать более мощное магнитное поле, которое обороняет планету от летящих на неё солнечных частиц.
Полярное сияние на Юпитере. GIF © "Планета огней" Nasa / Giphy.com
Как установили учёные, юпитерианское магнитное поле — следствие сильнейших токов, которые идут в недрах газового гиганта. В целом крупнейшая планета Солнечной системы — это по большей части водородный шар с небольшими добавками гелия, аммиака, метана, сероводорода и других веществ. Но от огромного давления внутри Юпитера водород сжижается и приобретает некоторые физические свойства металлов, а ещё — свойство сверхпроводимости.
Но магнитосфера Юпитера — не только чрезвычайно сильная, но и сложно устроенная. К примеру, помимо стандартных двух магнитных полюсов, в области экватора есть ещё один регион сконцентрированного магнитного поля, куда погружается приличное количество силовых линий. Этот регион назвали Большим синим пятном (или Большим голубым пятном, это тонкости перевода). Оно на самом деле не видно, то есть цвета не имеет, а синим (голубым) называется потому, что в этом цвете принято обозначать южный магнитный полюс. И "пятно" относится как раз к югу.
Магнитное поле Юпитера с Большим синим пятном на экваторе. Фото © Nature.com
Так вот, по мере облёта Юпитера космическими аппаратами и сравнения данных их приборов стало ясно, что пятно постепенно смещается в восточном направлении. И движение это происходит под влиянием идущего вдоль экватора потока жидкого водорода внутри Юпитера. Вообще, магнитное поле и движение вещества в газовом гиганте находятся во взаимной зависимости, в круговороте: изменения в магнитном поле вызывают переносы тепла, отсюда какие-то новые перемешивания вещества, которые, в свою очередь, видоизменяют магнитное поле.
Тем не менее учёные стараются как можно более чётко выяснить, что тут всё-таки становится причиной чего, и в данном случае их интересует этот экваториальный поток. Изначально предполагали, что это следствие конвекции, то есть того самого перемешивания: более нагретое вещество поднимается наверх, остывающее — идёт вниз. Но теперь выясняется, что, похоже, в данном случае происходит что-то другое.
Приборы отправленного к Юпитеру зонда Juno ("Юнона" — в честь супруги мифического громовержца) измеряли в том числе скорость движения этого экваториального "циклона". Оказалось, что скорость эта непостоянна и в её изменениях прослеживается цикличность, а именно колебание с периодом 3,8 земных года. И это приводит учёных к выводу, что поток (и вместе с ним то самое "голубое" магнитное пятно), похоже, двигает не конвекция: конвекция внутри такой огромной планеты гораздо более медлительна, её циклы длятся сотни лет. Изменения каждые четыре года явно говорят о каких-то стремительных процессах.
Версий рассматривают две. Первая — что это может быть признаком физического явления под названием "вращательное колебание" (или "крутильное колебание"): когда два идентичных и расположенных напротив друг друга "объекта" движутся вокруг оси вращения сначала в одну сторону, потом в обратную — и так бесконечно.
И второй вариант: что вещество периодически разгоняется и замедляется при проходе по силовым линиям юпитерианского магнитного поля. Когда эти линии "волнуются", это называют альвеновскими волнами в честь открывшего их шведского физика Ханнеса Альвена. В любом случае такие подробности происходящего с газовым гигантом означают, что, видимо, любая планета — это очень сложная "машина" со множеством ещё не известных нам деталей. А в случае нашей планеты какой-нибудь "винтик" может, к примеру, повлиять на климат.