Загадковий шестикутник на Сатурні може бути утворений грозами

Велика кількість гроз в атмосфері Сатурна, можливо, є наслідком діяльності величезних полярних циклонів газового гіганта – такі висновки були зроблені за результатами спостережень космічного корабля НАСА Кассіні. Крім того, ці дослідження покликані допомогти астрономам вивчати в майбутньому великомасштабні грозові атмосферні явища на інших екзопланетах, які знаходяться від нашої планети на відстані десятків і сотень світлових років.

Протягом багатьох десятиліть, потужні, що кружляють урагани були загадкою. Вченим було важко зрозуміти, що є рушійною силою для величезних бур і чому вони зберігаються так довго?

Крім того, серверний полярний циклон Сатурна оточений загортають гексагональним обертанням атмосфери. Це обертання створює подобу якогось шестикутника, який утворюється в результаті обертання турбулентних вихорів, що оточують центральний вихор. Вченим дуже важливо зрозуміти, які рухаються сили сприяють виникненню таких потужних атмосферних потоків.

Для порівняння, на Землі подібні вихрові циклони обумовлені рухом потоків вологи над океанами. Але Сатурн не володіє такими великими обсягами вологи, тому астрономи шукають інші причини виникнення циклонів.

Нове дослідження, надруковане в журналі Nature Geoscience, за допомогою планетарної моделі Сатурна робить висновки про те, що причиною виникнення подібних циклонів можуть бути безліч дрібних гроз в бурхливій атмосфері Сатурна, які разом утворюють величезні вихори.

«Перш, ніж ми це побачили, нам ніколи не спадало на думку, що у Всесвіті існує можливість виникнення якогось шестикутного вихору,» – сказав провідний Морган О’Ніл, колишній аспірант кафедри Массачусетського технологічного інституту Землі, планетарних наук і атмосфери (EAPS), а тепер постдоктор Інституту Вайцмана в Ізраїлі. «Зовсім недавно Кассіні дав нам таке багатство нових спостережень, які дозволили побачити те, про що раніше ми навіть не здогадувалися, створив нові питання про те, чому подібні полярні циклони можливі у Всесвіті».

Команда О’Ніла створила просту модель планети Сатурн і її атмосфери, яка моделювала б багато маленьких гроз протягом довгого часу. Беручи за основу просту динаміку, вони з’ясували, що багато шторми перемістили атмосферні гази до полюсів. Цей механізм ще відомий як «бета дрейф» – кульмінація величезних циклонів на полюсах планети.

У зв’язку з одержаною інформацією, дослідники змогли зрозуміти, що наявність або відсутність полярних циклонів залежить від двох чинників: «наявність достатньої енергії в атмосфері планети, що виникла від інтенсивності своїх гроз; середній розмір кожної грози по відношенню до розмірів самої планети »- пише прес-реліз MIT. Це означає, що більш ніж середнього розміру шторм в порівнянні з розміром планети, створить більш високу ймовірність виникнення долгоживущего полярного циклона.

Спостерігаючи за іншими газоподібними планетами в нашій сонячній системі, О’Ніл і його команда підтвердили свої твердження на прикладі Юпітера і Нептуна. Вони виявили, що згідно з їхніми моделі, Юпітер – найбільша планета Сонячної системи, і на ній навряд чи коли-небудь зможуть виникнути штормові циклони на полюсах, в той же час на Нептуні, планеті середнього розміру, можуть виникати короткоживучі полярні циклони.

Їх модель здається вірною для Сатурна і Нептуна, але виразних знімків полюсів Юпітера астрономи так і не бачили до сих пір. Цю проблему покликаний вирішити зонд Juno, який, згідно з місії НАСА, прибуде на орбіту Юпітера в 2016 році, щоб вивчити зблизька планету, в тому числі її магнітні полюси. Його дослідження покликані мати цікаві наслідки, в тому числі для вимірювання атмосферних умов на віддалених екзопланетах. Це повинно дати можливість виявлення планет у Всесвіті, придатних для життя, для виявлення інопланетних світів.

А зараз залишається тільки чекати, коли перше випробування зробить Juno, прибувши на орбіту Юпітера.

Ссылка на основную публикацию