Великая Красная Пятна Юпитера — одно из самых узнаваемых и загадочных явлений в нашей Солнечной системе. Этот гигантский шторм, который бушует на поверхности газового гиганта уже более 150 лет, по величине превосходит Землю, и на протяжении веков он приковывает внимание астрономов и исследователей. Однако последние данные, собранные космическим телескопом Хаббл в период с декабря 2023 по март 2024 года, добавили новую главу в понимание поведения этой гигантской атмосферной бури. Хаббл обнаружил, что Великая Красная Пятна не является столь стабильно устойчивой, как многие предполагали — она буквально «жмётся» и колышется, напоминая по поведению стрессовый мячик или кристаллизованное желе, демонстрируя периодические колебания и изменения формы. Съемки, выполненные с высочайшим разрешением в течение примерно 90 дней, позволили учёным наблюдать сложный цикл колебаний, который длился около трех месяцев.
Анализ данных показал, что пятно изменяет не только размеры, но и свою форму, становясь менее и более эллиптическим. При этом астрономам удалось зафиксировать колебания не только в продольном движении пятна – ранее известном — но и в его ширине и яркости. Яркий фотометрический сигнал, особенно в ультрафиолетовом диапазоне, позволил заметить, что в моменты максимального размера пятно становится ярче, что, как предполагают исследователи, связано с уменьшением количества тумана и дымки на верхних слоях атмосферы Юпитера. Удивительная динамика Великой Красной Пятна открывает новые вопросы о физике атмосферных процессов, происходящих в массивных газовых гигантах. Ученые из NASA и ESA, среди которых ведущей фигурой является Эми Саймон из Лаборатории космических полетов Goddard, отмечают, что причиной 90-дневного цикла колебаний может быть своеобразное взаимодействие пятна с сильными струйными течениями, окружающими его с севера и юга.
Саймон сравнивает это с эффектом сэндвича, где основная масса пятна представляет собой «начинку», а две сильные атмосферные струи — «ломтики хлеба», которые сдавливают и деформируют пятно в разные периоды времени. Это открытие стало возможным благодаря программе наблюдения OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), которая ежегодно следит за атмосферой Юпитера и других внешних планет нашей системы. Однако текущие мониторинговые данные были получены в рамках специализированной программы, посвящённой исключительно Великой Красной Пятне. Основная цель таких наблюдений — не только подробно изучить исторически важный шторм, но и расширить знания о метеорологических процессах, которые могут быть аналогичны у планет за пределами Солнечной системы, у экзопланет. Интенсивность и размеры пятна давно вызывают интерес у учёных.
За последние десять лет астрономы фиксируют тенденцию к постепенному сокращению масштабов пятна, хотя оно остается огромным по земным меркам. Сейчас же с помощью Хаббла впервые удалось зафиксировать, что пятно претерпевает регулярные циклические колебания, сжимающееся и расширяющееся, что ломает стереотип о его неизменной форме и стабильности. Считается, что в будущем Великая Красная Пятна «успокоится» и примет более устойчивую и менее удлинённую форму, когда она полностью впишется в границы атмосферных зон, удерживаемых сильными потоками ветров. Особое внимание уделяется измерениям вихревых движений внутри пятна, яркости и изменению цвета, что позволяет учёным лучше понять внутренние процессы в гигантском шторме. Высокое разрешение снимков дает возможность анализировать мельчайшие детали структуры, которые ранее были недоступны для наблюдения с Земли.
Также выяснилось, что при изменении скорости движения пятна также сопутствует его деформация, а внутреннее взаимодействие с атмосферными струями влияет на его динамику, заставляя пятно вибрировать и менять очертания — как будто это реальный гигантский «эластичный» объект. Кроме увлекательных астрономических открытий, наблюдения за Великим Красным Пятном имеют серьезное прикладное значение. Понимание процессов в атмосферах чужих миров помогает в расширении общих знаний о природе штормов и вихрей, что имеет прямое отношение к прогнозированию и моделированию погодных явлений на Земле. Несмотря на то, что масштабы и физические условия невероятно различаются, фундаментальные механизмы взаимодействия вихревых потоков и атмосферы могут иметь сходные черты. Это позволяет расширить горизонты метеорологии — от нашей родной планеты до далеких миров в других звездных системах.
Проект Хаббла, который успешно функционирует уже более тридцати лет, продолжает предоставлять уникальные данные, изменяя наше представление о Вселенной. Совместная работа американского NASA и европейского ESA позволяет использовать самые современные технологии и многолетний опыт для проведения уникальных астрономических исследований. Хаббл не просто открывает новые горизонты — он задает тон в понимании процессов, формирующих нашу Солнечную систему и космос в целом. Открытия, связанные с Великим Красным Пятном, стали центральной темой 56-й ежегодной встречи Американского астрономического общества в области планетарных наук, где обсуждаются перспективы дальнейших наблюдений и возможные физические модели, которые могут объяснить загадочное колебательное поведение пятна. Ученые надеются, что последующие наблюдения и другие космические телескопы, а также роботизированные миссии к Юпитеру, такие как Juno, смогут дать дополнительные данные и помочь раскрыть механизм, управляющий этой огромной нестабильной бурей.
Таким образом, Великая Красная Пятна Юпитера, хотя и остается одной из самых старейших и изученных атмосферных аномалий, продолжает удивлять и вдохновлять ученых и любителей астрономии. Ее уникальное «жмущееся» поведение и разнообразие перемен подчеркивают важность и необходимость многолетнего непрерывного мониторинга планет нашей системы. Эти наблюдения не только позволяют углубить знания о загадках нашей космической среды, но и открывают путь к более полному пониманию физики атмосферных явлений на других планетах, расширяя границы современных научных исследований.
