Загадку штормів на Юпітері та Сатурні вирішено: чому на однакових планетах вони різні (відео)

Дві найбільші планети в Сонячній системі, Юпітер і Сатурн, мають багато спільного. Вони складаються з дуже схожої речовини, обертаються з однаковою швидкістю і виділяють внутрішнє тепло аналогічним чином. Однак є відмінність між цими планетами, яка довгий час ставила вчених у глухий кут: величезні атмосферні шторми, які кружляють над їхніми північними полюсами. На Сатурні на північному полюсі знаходиться один величезний шторм, а на Юпітері — величезний шторм оточений вісьмома маленькими. Вчені вважають, що вони знайшли рішення загадки, чому ці шторми відрізняються. Все зводиться до того, як формуються шторми і як вони з'єднуються з внутрішнім простором планети. Дослідження опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

На Юпітері та Сатурні, двох газових гігантах, вирують турбулентні шторми та потужні вітри, а також є щільні хмари. Дослідження двох планет за допомогою космічних апаратів показали, що попри те, що Юпітер і Сатурн мають багато спільного, їхні полярні шторми відрізняються. Довгий час це залишалося загадкою, але тепер з'явилося її можливе рішення.

Вчені розробили модель динаміки поверхневої рідини, щоб відтворити вихори, які спостерігаються на обох планетах. Хоча полярний вихор за своєю природою тривимірний, вчені припустили, що вони можуть точно уявити еволюцію вихору у двох вимірах, оскільки швидке обертання Юпітера і Сатурна забезпечує рівномірний рух уздовж осі обертання.

На газових гігантах гігантські шторми народжуються з дрібніших рухомих будівельних блоків, які поступово збільшуються в розмірах. Але їхній кінцевий розмір визначається різними обмеженнями, включно з глибиною шарів атмосфери, силою впливу на атмосферу (явище) і швидкістю розсіювання тертя. Вчені виявили, що порядок досягнення цих обмежень істотно впливає на вихрові структури, що виникають на видимій поверхні атмосфери газових гігантів.

Моделювання показало, що вихрові структури і те, чи утворює планета один або кілька полярних штормів, зводяться до однієї головної властивості: "м'якості" основи вихору, яка пов'язана зі складом його внутрішньої структури. Вчені порівнюють окремий вихор з обертовим циліндром, що проходить через численні атмосферні шари планети. Коли основа цього циліндра, що закручується, складається з більш м'яких і легких речовин, будь-який вихор, що утворюється, може вирости лише до певного розміру. Зрештою, така структура може дозволити існування безлічі менших вихорів, подібних до тих, що існують на Юпітері. На противагу цьому, якщо основа вихору складається з більш твердої і щільної речовини, він може значно збільшитися в розмірах і згодом поглинути інші вихори, утворивши один єдиний масивний шторм, подібний до гігантського шторму на Сатурні.

Атмосфера Юпітера досить глибока й енергійна для утворення безлічі вихорів, але рання турбулентність перешкоджає їхньому злиттю в один великий вихор, тому вони проявляються у вигляді дивовижної "піци пепероні", кажуть учені.

Навпаки, атмосфера Сатурна має глибшу шарувату структуру. Там або слабший вплив зменшує глибоку турбулентність, або більша частина енергії втрачається через тертя, або поєднання обох чинників усуває бар'єр, що перешкоджає злиттю вихорів, тож усі шторми зливаються в один.

Як уже писав Фокус, інше дослідження показало, що насправді на Юпітері більше кисню, ніж передбачалося.

Також Фокус писавпро те, що Китай показав всю міць свого телескопа "Сюньтянь". Китайські вчені провели попереднє дослідження можливостей нового космічного телескопа "Сюньтянь". Він буде запущений у 2027 році і має важливу особливість.