Темный вихрь на Нептуне непредсказуемо изменил направление
На Юпитере бушует самый известный шторм в Солнечной системе, но Нептун только что подарил ученым новую загадку.
Хотя штормовые вихри не являются чем-то необычным на далеком ледяном гиганте, это первый случай, когда он поворачивает обратно в полярную область после миграции к экватору.
Астрономы до сих пор не уверены, как и почему шторм изменил курс, но выяснение этого может рассказать нам больше об атмосферной динамике Нептуна.
Нептун на самом деле довольно сложно увидеть по сравнению с другими планетами Солнечной системы. Он далеко от Солнца, в 30 раз дальше, чем до Земли, поэтому сложно разглядеть многие детали. Так что только в 1989 году, когда «Вояджер-2» пролетел мимо, на Нептуне были обнаружены два шторма.
С тех пор Хаббл — единственный инструмент, способный делать это — наблюдал и отслеживал еще четыре из этих штормов, названных Темными пятнами, из-за их более темного оттенка, чем окружающая атмосфера.
В целом, их поведение было довольно схожим: штормы появляются в средних широтах, продолжаются около двух лет, мигрируя к экватору, а затем рассеиваются. Затем, четыре-шесть лет спустя, появляется еще один.
Однако этот четвертый шторм, наблюдаемый Хабблом и получивший название NDS-2018, стал исключением.
NDS-2018, как следует из названия, впервые был обнаружен в 2018 году. К тому времени он вырос в течение нескольких лет и имел размер около 11 000 километров в диаметре.
Когда Хаббл снова наблюдал его в январе 2020 года, он вел себя так, как ожидалось, мигрируя на юг к экватору из северных средних широт.
Ожидается, что по мере его миграции эффект Кориолиса, поддерживающий стабильность шторма в средних широтах, будет ослабевать, постепенно исчезая к тому времени, когда шторм достиг экватора. Тогда, согласно моделированию и предыдущим наблюдениям, NDS-2018 должен был кануть в небытие.
Но январские наблюдения выявили нечто странное — темное пятно чуть меньшего размера, похожее на миниатюрную версию более крупного шторма. Меньшее темное пятно, имело диаметр около 6275 километров.
Затем, в августе этого года, когда Хаббл еще раз взглянул на NDS-2018 (это очень загруженный телескоп, и он не может все время просто смотреть на Нептун), шторм снова пошел на север. Меньшее темное пятно пропало.
«Мы воодушевлены наблюдениями, потому что меньший темный фрагмент потенциально является частью процесса разрушения темного пятна», — сказал Вонг.
«Это процесс, который никогда не наблюдался. Мы видели, как несколько других темных пятен исчезают, и они исчезли, но мы никогда не видели, чтобы что-либо нарушалось, даже если это предсказано компьютерным моделированием».
Невозможно точно узнать, что произошло, но появление и последующее исчезновение малого Темного пятна может быть ключом к разгадке. Во-первых, это была сторона NDS-2018, которая была ближе к экватору. Согласно моделированию, если что-то нарушит нептунианский шторм, это произойдет именно там.
«Когда я впервые увидел маленькое пятно, я подумал, что более крупное разрушается. Я не думал, что образуется еще один вихрь, потому что меньший находится ближе к экватору. Так что он находится в этой нестабильной области. Это остается полной загадкой», — сказал Вонг.
«Также в январе темный вихрь остановил свое движение и снова начал двигаться на север. Может быть, отбросив этот фрагмент, этого было достаточно, чтобы остановить его движение к экватору».
Мы все еще многого не знаем о темных пятнах Нептуна. По сравнению со штормовыми вихрями на Сатурне и Юпитере они довольно пустынны посередине. Облака, которые мы можем обнаружить, представляют собой пушистые белые облака, которые появляются по краям, вероятно, в результате замерзания газов в кристаллы льда метана, когда они поднимаются с меньших высот.
На этот счет NDS-2018 представляет собой еще одну загадку: его пушистые белые облака исчезли, когда шторм изменил направление.
Когда Хаббл в следующий раз взглянет на Нептун в рамках программы «Наследие атмосферы внешней планеты», ученым действительно будет очень интересно увидеть, что происходит с NDS-2018.
Исследование команды было представлено на осеннем заседании Американского геофизического союза 2020 года.
Источники: Фото: NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (University of California, Berkeley), and L.A. Sromovsky and P.M. Fry (University of Wisconsin-Madison)
