Полярные сияния на Юпитере — самые мощные в Солнечной системе. Они образуются так же, как на Земле: заряженные частицы солнечного ветра врезаются в магнитное поле планеты и направляются к полюсам, где сталкиваются с атмосферой и заставляют её светиться. Но у Юпитера есть важная особенность — его крупнейшие спутники (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто) тоже оставляют следы в сиянии. Главный виновник — Ио, самый вулканически активный мир в системе. Его вулканы выбрасывают тонны заряженных частиц, которые образуют вокруг Юпитера так называемый плазменный тор. Когда галилеевы луны движутся сквозь этот тор, они взаимодействуют с магнитным полем и направляют ионы в атмосферу, создавая дополнительные светящиеся следы.
В сентябре 2023 года телескоп JWST направили на край юпитерианского диска, чтобы изучить боковой профиль атмосферы прямо под полярным сиянием. Снимков сделали пять. На четырёх всё было обычно. На пятом — сюрприз. Под полярным сиянием, связанным со следом Ио, образовалось холодное пятно. Пока остальная область сияла при температуре около 493 градусов Цельсия, здесь было всего 265. Разница — более 200 градусов. Плотность ионов (в основном трёхводородного катиона H₃⁺) в этом пятне оказалась в среднем в три раза выше фоновой. А в отдельных точках — в 45 раз.
Мы обнаружили экстремальные колебания температуры и плотности в зоне полярного сияния Ио, происходящие за минуты. Это значит, что потоки высокоэнергетических электронов, бьющих в атмосферу, меняются невероятно быстро.
— объясняет Кэти Ноулз из Нортумбрийского университета.
Холодное пятно увидели только на одном снимке. Как часто они возникают? Что их включает и выключает? Ноулз уже ищет ответы: в январе 2026 года она получила время на инфракрасном телескопе NASA на Мауна-Кеа и сейчас анализирует новые данные. Аналогичные процессы могут происходить и у других планет. Например, спутник Сатурна Энцелад выбрасывает частицы через гейзеры и тоже влияет на полярные сияния своей планеты. Возможно, холодные пятна — общее явление для систем газовых гигантов.
Статья с результатами JWST опубликована в Geophysical Research Letters. Это ещё одно напоминание, что в Солнечной системе всё связано: вулканы далёкой луны способны остужать атмосферу гигантской планеты.
