Ученые открыли новый способ измерения турбулентности больших планет и экзопланет

Ученые открыли новый способ измерения турбулентности больших планет и экзопланет

Результаты нового исследования показывают, что скорость передачи энергии турбулентности (до сих пор являвшаяся чем-то таинственным) может быть сравнительно легко рассчитана по переменной, связанной с вращением планеты и известной как потенциальная завихренность.

Группа ученых, возглавляемая учеными Римского университета описала новое открытие в Geophysical Research Letters.

Бури и волнистые полосы Юпитера и Сатурна могут напоминать спокойную звездную ночь, но они показывают, что эти два газовых гиганта являются бурными и неспокойными местами.

Турбулентность порождает энергетические каскады, нелинейный перенос энергии между различными масштабами движения. Они так же важны для понимания планетарной динамики, как сердечно-сосудистая система для понимания человеческого тела.

Однако до сих пор у ученых не было надежного способа количественно оценить планетарную турбулентность. Этот метод был впервые разработан Гальперином и его аспирантом Джесси Хоеманом и испытан в экспериментах, проведенных в Римском университете во время визита Джесси туда.

Метод был подтвержден с использованием данных о реальных скоростях, полученных из изображений движения облаков Юпитера, полученных в ходе 20-летней миссии «Кассини». Также были проведены дополнительные лабораторные испытания во вращающемся резервуаре Римского университета в Италии и компьютерное моделирование Сатурна.

Основываясь на своих расчетах, команда ученых впервые показала, что скорость передачи энергии в атмосфере Юпитера в четыре раза больше, чем у Сатурна.

По словам ученых, законы турбулентности, как и любые фундаментальные физические законы, универсальны. Поэтому этот метод теперь можно применять к другим природным средам, таким как океан.

Водовороты в океане Земли, которые выглядят как водовороты на Юпитере, например, бывают разной силы, размера и продолжительности жизни и имеют решающее значение для понимания земного баланса энергии, тепла, соли, углекислого газа и многого другого.

logo