Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.08.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Галилеевы спутники Юпитера светятся даже в полной темноте

Галилеевы спутники Юпитера светятся даже в полной темноте
shortstoryf

Астрономы, с помощью наземного телескопа Субару и космического телескопа Хаббла, показали, что галилеевы спутники Юпитера, а именно: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — сохраняют некоторую яркость, вплоть до одной миллионной от их нормальной светимости, даже когда они находятся в тени Юпитера и не освещены напрямую Солнцем. Особенно хорошо этот эффект проявляется у Ганимеда и Каллисто.

Рассеянный свет

Схематичное представление, показывающее то, как галилеевы спутники, находящиеся в тени Юпитера, освещаются рассеянным солнечным светом, отраженным от юпитерианской атмосферы. Соотношение размеров и расстояний между спутниками не соответствуют реальным. Источник: NAOJ/JAXA/Tohoku University/NASA

Механизм возникновения этого свечения все еще остается неясным, но исследователи предполагают, что побочное рассеивание солнечного света туманом в верхних слоях юпитерианской атмосферы вполне может быть этому причиной. Этот эффект подобен тому, который заставляет Луну краснеть во время полного лунного затмения. Доктор Коджи Цумура объясняет, что это открытие было неожиданным, и оно было выявлено в результате попыток исследования рассеянного света, приходящего из отдаленной вселенной.

«Это — случайное открытие, полученное как побочный продукт космологического исследования. Интересно то, что это предоставляет нам новый метод ля исследований атмосферы Юпитера и экзопланет в целом», — Коджи Цумура.

Ганимед и Каллисто

Изображение Ганимеда и Каллисто во время их нахождения в тени Юпитера. Сверху слева Ганимед, наблюдаемый телескопом Субару, сверху справа — Ганимед от космического телескопа Хаббл, снизу слева — Каллисто от Субару. Каждый кадр имеет размеры 4 на 4 угловые секунды, черный круг показывает видимый диаметр объекта. Источник: NAOJ/JAXA/Tohoku University

Исследования начались в феврале 2012 года с наблюдения в инфракрасную камеру-спектрометр IRCS с использованием системы адаптивной оптики AO188, установленные на телескопе Субару. Идея состояла в том, чтобы обнаружить рассеянный свет от самых отдаленных частей вселенной. Чтобы сделать это, члены команды планировали использовать галилеевы спутники Юпитера в качестве «затенителей», чтобы заблокировать второстепенное световое излучение. Это позволило бы чрезвычайно точно разделить фоновое освещение от очень яркого излучения переднего плана от Солнечной системы, известного как зодиакальный свет. Исследователи предположили, что галилеевы спутники будут темными, в то время как располагаются в тени Юпитера, а разница в яркости между темным спутником, являющимся затенителем, и окружающим пространством позволит ученым определить неизвестный до сих пор уровень второстепенного излучения далекой вселенной. Вместо этого была обнаружена удивительная вещь: Ганимед и Каллисто были все еще немного освещенными, даже когда были полностью затенены (если сравнивать с ожидаемым уровнем абсолютного ноля). Они обладали яркостью, которая была в миллион раз слабее их обычной светимости, в связи с чем, до сих пор это явление не было обнаружено.

Чтобы понять, почему галилеевы спутники все еще остаются хоть немного, но освещенными, даже когда они находятся полностью в тени, команда астрономов и планетарных ученых разработала несколько теорий, основанных на многополосных наблюдениях, включая данные от космического телескопа Спитцер. Наиболее вероятная причина их светимости — рассеянный свет, исходящий от туманов атмосферы Юпитера.

Фоновое освещение

Схематичное представление того, как измеряется фоновое освещение. Фиксируя разницу между затмеваемым спутником и окружающим его небом можно получить информацию о фоновом освещении, если затмеваемый спутник является абсолютно темным. Оказалось, что у галилеевых спутников все еще присутствует слабое свечение. Источник: NAOJ/JAXA/Tohoku University

И хотя Юпитер является довольно знакомой и исследованной планетой, у нее осталось еще много нерешенных проблем относительно ее атмосферы. Одна из них — происхождение частиц облаков, которые ответственны за полосы на Юпитере. Эти частицы, как предполагается, вырастают из крошечных частиц, называемых туманами или аэрозолями. Исследователи предполагают, что эти туманы формируются где-то в верхней части атмосферы Юпитера, которую очень трудно наблюдать. Неожиданное открытие о возможном освещении галилеевых спутников рассеянным светом от этих туманов демонстрирует новый способ изучения самой атмосферы газового гиганта. Кроме того, так как астрономы обычно наблюдают планеты в Солнечной системе посредством отраженного солнечного света, один из уникальных аспектов этих наблюдений на Юпитере — возможность точно измерить количество прошедшего света через атмосферу планеты. Этот новый метод изучения верхних слоев атмосферы Юпитера через переотраженный свет обеспечивает основание для исследования других планетарных систем. Открытия экзопланет в настоящее время происходят довольно регулярно, а атмосферы вокруг некоторых из них были исследованы с помощью транзитного метода. При таком исследовании выявляются некоторые особенности газовой оболочки экзопланеты, поскольку звездный свет проходит сквозь нее. Это точно такая же ситуация, как и с галилеевыми спутниками Юпитера.

Эти наблюдения были достаточно напряженными даже для современных астрономов, поскольку галилеевы спутники во время своих затмений чрезвычайно слабы, а сами они расположены с невероятно ярким диском Юпитера. Кроме того, затмения происходят только в определенное время, а Юпитер и его спутники непрерывно находятся в движении во время наблюдения за ними. Сложность общей ситуации в системе Юпитера обуславливает сложность исследований.

Юпитер и Ганимед

Трехцветное изображение Юпитера и Ганимеда, полученное телескопом Субару. Поскольку Ганимед перемещается относительно Юпитера во время наблюдений, он представлен здесь как три отдельные цветные точки. Изображение получено приблизительно в 5 утра 27 июля 2012 по Гавайскому времени. Синий цвет соответствует длине волны в 1.3 микрометра, зеленый — 1.6 микрометра, красный — 2.2 микрометра. Источник: NAOJ/JAXA/Tohoku University

По информации Subaru Telescope.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google