Вісник Астрономічної школи, 2017, том 13, № 1, с. 28–34

https://doi.org/10.18372/2411-6602.13.05
Завантажити PDF
УДК 523.4

Зміни фотометричної активності хмарного шару Юпітера знову стають періодичними

Відьмаченко А.П.

Головна астрономічна обсерваторія НАН України, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 27

Реферат

Надходження сонячної енергії в атмосферу Юпітера на середній відстані від Сонця приблизно в 27 разів менше, ніж до Землі. Моделювання показало наявність суттєвих варіацій температури на деяких рівнях атмосфери Юпітера, викликаних зміною інсоляції при русі планети по орбіті та варіаціями, пов'язаними з сонячною активністю. Сезонні мінімуми і максимальна температура проявляються в атмосфері на висотах з тиском 250 мбар через приблизно три земні роки (сезон на Юпітері). Це відповідає величині постійної радіації τR≈6·107 с. Наш аналіз даних про відносний розподіл яскравості уздовж центрального меридіану Юпітера показав, що відношення яскравості північних і південних тропічних зон Aj=BNTrZ/BSTrZ є хорошим показником активності процесів, що відбуваються в атмосфері Юпітера. Варіації йовімагнітної широти Землі можуть бути відповідальними за наявність сезонних змін у відбивальних властивостях хмар Юпітера. У час, близький до літнього сонцестояння, Юпітер знаходиться в перигелії своєї орбіти. Тому через витягнутість орбіти атмосфера північної півкулі отримує на 21% більше сонячної енергії, ніж південна. Зміни сонячної активності за сонячний цикл мають глобальний вплив на всю планету. У роки, коли такі зміни синхронізувалися із сезонним впливом опромінення поперемінно то на північну, то на південну півкулю, ми відзначали збільшення кореляції індексу Aj активності півкуль Юпітера з періодичною кривою зміни відстані до Сонця при русі планети по орбіті. Аналіз даних спостережень за період 1962–1995 рр. показав циклічну зміну коефіцієнта активності півкулі планети з періодом ∼11,87 років. У 1995–2014 рр. періодичність зміни фактора активності була порушена. Але в 2014–2017 рр. періодичність сезонної реструктуризації атмосфери Юпітера почала відновлюватися.

Ключові слова: Юпітер; атмосфера; сезони; сонячна активність

Перелік посилань

  1. Витинский Ю.И., Оль А.И., Сазонов Б.И. Солнце и атмосфера Земли. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976. – 351 с.
  2. Мирошниченко Л.И. Солнечная активность и Земля. – М.: Наука, 1981. – 144 с.
  3. Рубашев Б.Ш. Проблемы солнечной активности. – М.-Л.: Наука, 1964. – 563 с.
  4. Сорокина Л.П. Максимальные контрасты на диске Юпитера в 1962–1968 гг. // Астрономический циркуляр. – 1973. – № 749. – С.4–7.
  5. Эйгенсон М.С., Гневышев М.Н., Оль А.И., Рубашев Б.М. Солнечная активность и ее земные проявления. – М.-Л.: ОГИЗ, 1948. – 323 с.
  6. Beebe R.F., Suggs R.M., Little T. Seasonal north-thouth asymmetry in solar radiation incident on Jupiter's atmosphere // Icarus. – 1986. – Vol. 66(2). – P.359–365. https://doi.org/10.1016/0019-1035(86)90164-8
  7. Focas J.H. Activity in Jupiter's atmospheric belts between 1904–1963 // Icarus. – 1971. – Vol. 15(1). – P.56–57. https://doi.org/10.1016/0019-1035(71)90033-9
  8. Gierasch P.J., Goody R.M. Radiative time constant in the atmosphere of Jupiter // Journal of Atmospheric Science. – 1969. – Vol. 26. – P.979–980. https://doi.org/10.1175/1520-0469(1969)026<0979:rtcita>2.0.co;2
  9. Klimenko V.M., Morozhenko A.V., Vid'machenko A.P. Phase effect for the brightness coefficient of the central disk of Saturn and features of Jupiter's disk // Icarus. – 1980. – Vol. 42. – P.354–357. https://doi.org/10.1016/0019-1035(80)90101-3
  10. Kuroda T., Medvedev A.S., Hartogh P. Parameterization of radiative heating and cooling rates in the stratosphere of Jupiter // Icarus. – 2014. – Vol. 242. – P.149–157. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.08.001
  11. Morozhenko A.V., Ovsak A.S., Vid'machenko A.P., Teifel V.G., Lysenko P.G. Imaginary Part of the Refractive Index of Aerosol in Latitudinal Belts of Jupiter's Disc // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – Vol. 32(1). – P.30–37. https://doi.org/10.3103/s0884591316010062
  12. Morozhenko A.V., Vid'machenko A.P. Problems of remote investigations of planets // 34th COSPAR Scientific assembly. The second world space congress. Huston, Texas, USA. 10–19 October 2002. – P.54–55.
  13. Ovsak A.S., Teifel V.G., Vid'machenko A.P., Lysenko P.G. Zonal differences in the vertical structure of the cloud cover of Jupiter from the measurements of the methane absorption bands at 727 and 619 nm // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2015. – Vol. 31(3). – P.119–130. https://doi.org/10.3103/s0884591315030058
  14. Sanchez-Lavega A., Rodrigo R. Ground-based observations of synoptic cloud systems in southern equatorial to temperate latitudes of Jupiter from 1975 to 1983 // Astron. Astrophys. – 1985. – Vol. 148. – P.67–78.
  15. Steklov A.F., Vidmachenko A.P., Miniailo N.F. Seasonal variations in the atmosphere of Saturn // Soviet Astronomy Letters. – 1983. – Vol. 9. – P.135–136.
  16. Trafton L.M., Stone P.H. Radiative-Dynamical Equilibrium States for Jupiter // Astrophysical Journal. – 1974. – Vol. 188. – P.649–656. https://doi.org/10.1086/152759
  17. Vid'machenko A.P. Observed manifestations of inner wave processes in the atmosphere of Jupiter // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1988. – Vol. 4. – P.40–46.
  18. Vid'machenko A.P. Temporal changes in methane absorption in Jupiter's atmosphere // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1997. – Vol. 13(6). – P.21–25.
  19. Vid'machenko A.P. Brightness variations and free oscillations in Jupiter's atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 2002. – Vol. 18(3). – P.227–242.
  20. Vid'machenko A.P. Brightness variations of celestial objects in astronomical observations at the Maidanank Mountain // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1994. – Vol. 10(5). – P.62–68.
  21. Vid'machenko A.P. Brightness variations on Jupiter and free oscillations in its atmosphere // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2002. – Vol. 18(3). – P.157–167.
  22. Vid'machenko A.P. Giant planets – Theoretical and observational aspects // Astronomicheskii Vestnik. – 1991. – Vol. 25. – P.277–292.
  23. Vid'machenko A.P. On the activity of Jupiter's atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1985. – Vol. 1(5). – P.91.
  24. Vid'machenko A.P. Seasonal variations in the optical characteristics of Saturn's atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1999. – Vol. 15(5). – P.430–446.
  25. Vid'machenko A.P. Seasonal variations in the optical characteristics of Saturn's atmosphere // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1999. – Vol. 15(5). – P.320–331.
  26. Vid'machenko A.P. Settling of dust in Jupiter's atmosphere after the impact of fragments of comet Shoemaker–Levy 9 // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1995. – Vol. 11(4). – P.14–16.
  27. Vid'machenko A.P. Temporal changes in methane absorption in Jupiter's atmosphere // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1997. – Vol. 13(6). – P.21–25.
  28. Vid'machenko A.P. The appearance of seasonal variations in Saturn's atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1987. – Vol. 3. – P.10–12.
  29. Vid'machenko A.P. Time variations of methane absorption in the Jupiter's atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1997. – Vol. 13(6). – P.26–32.
  30. Vid'machenko A.P. Variations in Reflective Characteristics of Jupiter's Atmosphere // Astronomicheskii Vestnik. – 1999. – Vol. 33(6). – P.527–535.
  31. Vid'machenko A.P. Variations in Reflective Characteristics of Jupiter's Atmosphere // Solar System Research. – 1999. – Vol. 33(6). – P.464.
  32. Vidmachenko A. Seasonal changes and free oscillations of Giant Planets Atmosphere // Astronomical School's Report. – 2000. – Vol. 1(1). – P.91–105. https://doi.org/10.18372/2411-6602.01.2091
  33. Vidmachenko A.P. Activity of processes on the visible surfaces of Solar System bodies // Astronomical School's Report. – 2016. – Vol. 12(2). – P.14–26. https://doi.org/10.18372/2411-6602.12.1014
  34. Vidmachenko A.P. Atmospheres of giant planets // Astronomical School's report. – 2008. – Vol. 4(2). – P.92–103.
  35. Vidmachenko A.P. Brightness variations of celestial objects in astronomical observations at the Maidanak mountain // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1994. – Vol. 10(5). – P.62–68.
  36. Vidmachenko A.P. Changes in the brightness of Jupiter's hemispheres again become periodic // 19 International scientific conference Astronomical School of Young Scientists. May 24–25, 2017. The program and abstracts. Bila Tserkva, Ukraine. – P.17–19.
  37. Vidmachenko A.P. Giant planets – Theoretical and observational aspects // Astronomicheskii Vestnik. – 1991. – Vol. 125. – P.277–292.
  38. Vidmachenko A.P. Influence of solar activity on Jupiter's atmosphere // 18th International scientific conference Astronomical School of Young Scientists. The program and abstracts. National Aviation University, Kyiv, Ukraine. May 26–27, 2016. – P.17–19.
  39. Vidmachenko A.P. Influence of solar activity on seasonal variations of methane absorption in the atmosphere of Saturn // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2015. – Vol. 31(3). – P.131–140. https://doi.org/10.3103/s088459131503006x
  40. Vidmachenko A.P. Influence of Solar Activity on the Brightness Factor of Photometric Activity of Jupiter's Hemispheres // 47th Lunar and Planetary Science Conference. March 21–25, 2016. Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1903. – P.1092.
  41. Vidmachenko A.P. Influence of solar activity on the seasonal variation of methane absorption at Saturn // 17 International scientific conference Astronomical School of Young Scientists. May 20–22, 2015. Zhytomyr, Ukraine. The program and abstracts. – P.14–16.
  42. Vidmachenko A.P. Observed manifestations of inner wave processes in the atmosphere of Jupiter // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1988. – Vol. 4. – P.40–46.
  43. Vidmachenko A.P. On activity of Jupiter's atmosphere // 29th Annual Lunar and Planetary Science Conference. March 16–20 1998. Houston, TX, abstract no. 1092. – P.1–2.
  44. Vidmachenko A.P. On the activity of Jupiter's atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1985. – Vol. 1(5). – P.91.
  45. Vidmachenko A.P. On the activity of Jupiter's atmosphere // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1985. – Vol. 1(5). – P.101–102.
  46. Vidmachenko A.P. Periodic Changes in the Activity of Jupiter's Hemispheres // 47th Lunar and Planetary Science Conference. March 21–25, 2016. Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 1903. – P.1091.
  47. Vidmachenko A.P. Periodic changes in the activity of the hemispheres of Jupiter // 18 International scientific conference Astronomical School of Young Scientists. The program and abstracts. National Aviation University, Kyiv, Ukraine. May 26–27, 2016. – P.19–21.
  48. Vidmachenko A.P. Periodic changes of the activity of processes in Jupiter's atmosphere // Astronomical School's Report. – 2016. – Vol. 12(1). – P.27–37. https://doi.org/10.18372/2411-6602.12.1027
  49. Vidmachenko A.P. Planetary atmospheres // Astronomical School's Report. – 2009. – Vol. 6(1). – P.56–68. https://doi.org/10.18372/2411-6602.06.1056
  50. Vidmachenko A.P. Reflectivity of Saturn's south equatorial region from 1977 through 1981 // Solar System Research. – 1985. – Vol. 18(3). – P.123–128.
  51. Vidmachenko A.P. Seasonal changes and free oscillations of Giant Planets Atmosphere // Astronomical School's Report. – 2000. – Vol. 1(2). – P.91–105. https://doi.org/10.18372/2411-6602.01.2091
  52. Vidmachenko A.P. Seasonal changes on Jupiter. 1. The factor activity of hemispheres // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – Vol. 32(4). – P.16–27.
  53. Vidmachenko A.P. Seasonal changes on Jupiter. I. The factor activity of hemispheres // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – Vol. 32(4). – P.189–195. https://doi.org/10.3103/s0884591316040073
  54. Vidmachenko A.P. Seasonal Changes on Jupiter: 2. Influence of the Planet Exposure to the Sun // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – Vol. 32(4). – P.283–293. https://doi.org/10.3103/s0884591316060076
  55. Vidmachenko A.P. Seasonal variations in the optical characteristics of Saturn's atmosphere // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 1999. – Vol. 15(5). – P.320–331.
  56. Vidmachenko A.P. Seasons on Saturn. 1. Changes in reflecting characteristics of the atmosphere at 1964–2012 // Astronomical School's Report. – 2015. – Vol. 11(1). – P.1–14. https://doi.org/10.18372/2411-6602.11.1001
  57. Vidmachenko A.P. Seasons on Saturn. II. Influence of solar activity on variation of methane absorption // Astronomical School's Report. – 2015. – Vol. 11(2). – P.15–23. https://doi.org/10.18372/2411-6602.11.1015
  58. Vidmachenko A.P. Solar activity influence on seasonal changes in Saturn's atmosphere // 46th Lunar and Planetary Science Conference. March 16–20, 2015. Woodlands. Texas. LPI Contribution No. 1832. – P.1052.
  59. Vidmachenko A.P. Some dynamical parameters of the Jupiter atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1986. – Vol. 2(1). – P.48–51.
  60. Vidmachenko A.P. The appearance of seasonal variations in Saturn's atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1987. – Vol. 3(6). – P.10–12.
  61. Vidmachenko A.P. The electrophotometry of Saturn. I – The distribution of brightness over the equatorial regions in the spectral range of 0.3–0.6 micron // Astrometriia i Astrofizika. – 1982. – Vol. 47. – P.70–75.
  62. Vidmachenko A.P. Time variations of methane absorption in the Jupiter's atmosphere // Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel. – 1997. – Vol. 13(6). – P.26–32.
  63. Vidmachenko A.P. Variations in Reflective Characteristics of Jupiter's Atmosphere // Solar System Research. – 1999. – Vol. 33. – P.464–469.
  64. Vid'machenko A.P. Absolute electrophotometry of features of Saturn's disc // Physics of planetary atmospheres. – 1981. – P.113–132.
  65. Vidmachenko A.P., Dlugach Zh.M., Morozhenko A.V. Nature of the optical nonuniformity in Saturn's disk // Solar System Research. – 1984. – Vol. 17, No. 4. – P.164–171.
  66. Vidmachenko A.P., Dlugach Zh.M., Morozhenko A.V. Nature of the optical inhomogeneity of Saturn's disk // Astronomicheskii Vestnik. – 1983. – Vol. 17(4). – P.216–224.
  67. Vidmachenko A.P., Klimenko V.M., Morozhenko A.V. Multicolor photometry of features on the disk of Jupiter. I – Relative spectrophotometry in the 1977–1978 observing period // Astronomicheskii Vestnik. – 1980. – Vol. 14. – P.80–85.
  68. Vidmachenko A.P., Steklov A.F., Minyailo N.F. Seasonal activity on Jupiter // Soviet Astronomy Letters. 1984. – Vol. 10. – P.289–290.
  69. Vidmachenko A.P., Steklov A.F., Minyajlo N.F. Seasonal activity on Jupiter? // Pisma v Astronomicheskii Zhurnal. – 1984. – Vol. 10. – P.691–695.
  70. Wagener R., Caldwell J. Strong north/south asymmetry in the Jovian atmosphere // Icarus. – 1988. – Vol. 74(1). – P.141–152. https://doi.org/10.1016/0019-1035(88)90036-x
  71. West R.A. Spatially resolved methane band photometry of Jupiter. I. Analysis of the south equatorial belt and the south tropical zone reflectivity // Icarus. – 1979. – Vol. 38(1). – P.34–53. https://doi.org/10.1016/0019-1035(79)90083-6
  72. http://kardasis. weebly.com/ – Manos Kardasis.
  73. http://obs.nineplanets.org/obs/obslist.html – Amateur Astronomical Observatories.
  74. http://www.acquerra.com.au/astro/gallery/jupiter/index.live – Anthony Wesley.

Завантажити PDF