Юпитер удивил ученых: на газовом гиганте идет град из аммиака
Ученые из Калифорнийского университета в Беркли выяснили, что на Юпитере происходят необычные грозы, во время которых падают ледяные шары из аммиака и воды. Это явление объясняет загадку неравномерного распределения аммиака в атмосфере газового гиганта и может быть характерно для всех газовых планет Солнечной системы. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, раскрывает, как эти градины меняют наше понимание Юпитера.
«Каши» (mushballs) — это градины, состоящие из смеси аммиака и воды, покрытые оболочкой из водяного льда. Они формируются в грозовых облаках Юпитера, расположенных примерно на 64 км ниже верхнего слоя облаков. Во время мощных штормов водяной лед поднимается на большую высоту, где сталкивается с парами аммиака. Аммиак действует как антифриз, расплавляя лед и образуя вязкую жидкость. Эта жидкость замерзает снаружи, создавая «кашу». Эти шары поднимаются, пока не станут слишком тяжелыми, а затем падают, унося аммиак в глубокие слои атмосферы.
Ученые сравнивают это с газировкой: «Это как если бы на Земле во время грозы вместо обычного града падали замороженные комки содовой, утягивая "газировку" под землю. На Юпитере такие «каши» объясняют, почему в некоторых частях атмосферы аммиака меньше, чем ожидалось»
Исследователи, включая аспиранта Криса Мекеля и профессора Имке де Патер, изначально сомневались в теории «каш», предложенной еще в 2020 году. Она казалась слишком сложной и слишком много условий должно было совпасть.
«Я потратил три года, пытаясь доказать, что это неверно. И я не смог», — признается Мекель.
Используя данные с зонда НАСА «Juno», радиотелескопа «Very Large Array» и телескопа «Хаббл», они создали первую 3D-визуализацию верхней атмосферы Юпитера. Она показала, что эти градины реальны и активно переносят аммиак на глубину до 150 км.
Большинство бурь на Юпитере неглубокие, затрагивают 10–20 км ниже облаков, но крупные штормы и вихри проникают глубже — в стратосферу. Это объясняет, почему аммиак распределен неравномерно: «каши» утаскивают его вниз, создавая зоны с низкой концентрацией и зоны с высокой. Интересно, что «каши» сопровождаются мелкими молниями — разрядами в верхних слоях, где аммиак и вода создают заряженные облака. Это делает Юпитер еще более экзотичным.
Открытие меняет взгляд на атмосферу Юпитера, которую раньше считали равномерно перемешанной. «Каши» показывают, что верхние слои облаков — лишь «вершина айсберга», скрывающая сложные процессы. Понимание погоды на Юпитере и других газовых гигантах (Сатурне, Уране, Нептуне), где тоже могут быть такие явления позволят планировать будущие мисси по запуску спутников и зондов.