Спектральные измерения выявили температурные структуры в полярных следах Юпитера, вызванных спутниками

Недавнее исследование, опубликованное 2 марта 2026 года в журнале Geophysical Research Letters, представило первые в истории спектральные измерения инфракрасных «следов» (footprints) полярного сияния Юпитера, генерируемых его галилеевыми спутниками. Эти измерения, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), позволили обнаружить ранее неидентифицированные температурные структуры и резкие изменения плотности в верхней атмосфере газового гиганта.

Исследование детально охарактеризовало физические параметры в областях полярного сияния, созданных взаимодействием магнитосферы Юпитера с его спутниками Ио и Европой. Ключевым открытием стало обнаружение так называемого «холодного пятна» в следе Ио, где температура ионной среды составила 538 Кельвинов (265°C). Этот показатель значительно ниже, чем в окружающей основной области полярного сияния, где зафиксировано 766 Кельвинов (493°C). Более того, в этом холодном пятне плотность триводородных катионов (H₃⁺) оказалась до трех раз выше, чем в основном сиянии Юпитера.

Ведущим автором работы выступила Кэти Ноулз, докторант Университета Нортумбрии, работавшая под руководством профессора планетарной астрономии Тома Сталларда из того же университета. Профессор Сталлард обеспечил 22-часовой период наблюдений на JWST в сентябре 2023 года для сбора этих данных, в проекте также участвовали NASA, ESA и CSA.

В отличие от земного сияния, которое модулируется солнечным ветром, полярное сияние Юпитера в значительной степени определяется влиянием его четырех крупнейших спутников. Обнаруженная экстремальная изменчивость в следе Ио, включая 45-кратное изменение плотности и температурные колебания в масштабе минут, указывает на стремительные изменения в потоке высокоэнергетических электронов, бомбардирующих атмосферу планеты.

Эти количественные спектральные измерения представляют собой значительный шаг в понимании магнитосфер планет за пределами Земли. Выводы исследования также предполагают, что аналогичные механизмы, управляемые взаимодействием спутника и планеты, могут быть универсальными и требовать изучения в других телах Солнечной системы, например, на примере спутника Сатурна Энцелада.