Юпитер, покрытый хаотичными облаками и бушующий дикими ветрами, известен и любим своей великолепно бурной атмосферой. С тех пор, как космический зонд Juno прибыл туда в 2016 году, ученые получили беспрецедентный доступ, который помог понять, что движет безумной погодой газового гиганта.
Но Juno предоставил не только ответы, но и множество вопросов. До миссии нам не удавалось хорошо рассмотреть полюса Юпитера. Космический зонд увидел потрясающую картину: многоугольные формы штормов на севере и юге, окружающие шторм в центре.
На северном полюсе Юпитера бушуют девять циклонов, один в центре, и восемь других, аккуратно выстроенных вокруг него, все вращаются против часовой стрелки.
На южном полюсе в 2016 году Juno заметила шесть штормов, один в центре и пять вокруг него. Седьмой шторм присоединился к ним где-то в 2019 году, так что теперь есть шесть вихрей шестиугольной формы, окружающих центральный шторм. Все эти южные штормы вращаются по часовой стрелке.
С 2016 года эти огромные штормы — сравнимые по размеру с континентальной частью Соединенных Штатов — продолжаются без слияния. И теперь, как изложено в новой статье, мы можем понять, почему.
Расположение Юпитера не похоже на другой газовый гигант Солнечной системы, Сатурн, на котором бушует по одной огромной буре на каждом из полюсов. И не похоже на процессы на Земле — на нашей планете большинство циклонов формируются в тропических широтах и дрейфуют к полюсам, но они рассеиваются над сушей и зонами холодного океана, прежде чем попасть туда.
Поскольку у Юпитера нет ни суши, ни холодных океанов, имеет смысл, что его штормы будут вести себя иначе, чем на Земле, но остается вопрос — почему они не сливаются, создавая одиночные штормы, похожие на Сатурн?
Астроном Ченг Ли из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги из Калифорнийского технологического института провели численное моделирование конфигураций штормов и обнаружили набор условий, при которых штормы могут оставаться дискретными и стабильными в течение длительных периодов времени, не сливаясь в мегаполисы.
«Мы обнаружили, что стабильность структуры в основном зависит от защиты — антициклонического кольца вокруг каждого циклона — но также и от глубины», — написали исследователи в своей статье.
«Слишком слабое экранирование и малая глубина приводят к слиянию и потере многоугольного рисунка. Слишком сильное экранирование заставляет циклонические и антициклонические части вихрей разлетаться. Между ними существуют стабильные многоугольники».
Команда использовала уравнения, описывающие движение одного слоя жидкости на сфере, и смоделировала многоугольное расположение вихрей. Это не новость, но команда добавила в свои модели полярную геометрию и бета-дрейф — тенденцию циклонов дрейфовать из-за увеличения силы Кориолиса с широтой из-за скорости ветра — в свои модели для более детального понимания динамики на Юпитере.
Команде еще предстоит протестировать свои модели на реальных данных Juno.
Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
В жизни мало что можно сказать наверняка. Но кажется весьма вероятным, что люди будут исследовать…
Камни, исследованные марсоходом Curiosity на дне древнего, давно высохшего озера на Марсе, выявили условия, которые,…
Подключение пятого поколения или «5G» для сотовых технологий стало стандартом для сетей всего около пяти…
Каждую секунду через вас проходит около триллиона крошечных частиц, называемых нейтрино. Созданные во время Большого…
На ночной стороне экзопланеты Астролабос всегда темно и бурно.Там, в постоянной тени, обращенной в сторону…
Вы видели Солнце, но никогда не видели его таким. Этот единственный кадр из видео, снятого…