Юпитер и Сатурн имат много общо: те са съставени предимно от водород и хелий, въртят се с подобни скорости и излъчват значителни количества вътрешна топлина. И двете планети са известни и с екстремните си метеорологични условия - мощни ветрове, гигантски бури и сложни облачни структури. Техните полярни бури обаче се различават значително и точно това е, което озадачава учените от десетилетия. Това съобщи изданието Science Alert.
Нови открития за Юпитер и Сатурн
Наблюденията показват, че на всеки полюс на Сатурн се образува един голям, стабилен вихър. На Юпитер обаче доминира една централна буря, заобиколена от пръстен от няколко по-малки вихъра. Ново проучване на планетарни учени от MIT предлага обяснение за тази разлика, свързвайки я с начина, по който атмосферните бури взаимодействат с по-дълбоките слоеве на планетата.
Учени: Откриването на живот на най-малкия спътник на Юпитер може да се окаже по-лесно
Изследователите Уанин Канг и Джиару Ши разработиха двуизмерен модел на динамиката на повърхностните флуиди, който възпроизвежда полярните вихри, наблюдавани от космически кораби по време на дългосрочни наблюдения на двата газови гиганта. Този подход значително опрости изчисленията, тъй като в бързо въртящите се системи движението на флуида обикновено е ориентирано по оста на въртене и се променя малко във вертикална посока.
Моделът показва, че гигантските бури на газовите планети се формират от по-малки атмосферни процеси, по-специално конвекция. С нарастването на тези вихри те се сблъскват с ограничения, които определят максималния им размер. Тези фактори включват дълбочината на атмосферния слой, интензивността на енергийното „притискане“ и скоростта на загуба на енергия поради триене.
Гигантски астероид изместил оста на най-големия спътник в Слънчевата система
Моделирането показва, че атмосферата на Юпитер е достатъчно дълбока и енергична, за да генерира няколко големи вихъра. Ранното начало на турбуленцията обаче им пречи да се слеят в една доминираща буря. В резултат на това на полюсите се образува стабилна система от няколко отделни вихъра, които се запазват по цялата видима повърхност на планетата.
Ситуацията е различна на Сатурн. Моделът предполага, че или атмосферното въздействие там е по-слабо, или загубите на енергия поради триене са по-големи, или пък действа комбинация от двата фактора. Това премахва бариерите, предотвратяващи сливането на вихрите, позволявайки им да се слеят в една единствена, гигантска полярна буря. Плътността на долните слоеве на атмосферата, откъдето произлизат вихрите, също може да играе съществена роля в този процес.
Изследователите отбелязват, че получените резултати не доказват директно разликите във вътрешните структури на планетите. Те обаче предполагат, че видимите атмосферни модели може да съдържат информация за условията дълбоко под повърхността. По-специално, това би могло да помогне да се определи колко „мека“ или стратифицирана е средата, в която се образуват полярните бури.
Учените отбелязват, че тези разлики може да са свързани с различните нива на обогатяване на вътрешността на Сатурн с тежки елементи и голямото количество кондензирана материя. Това от своя страна би могло да доведе до по-силна атмосферна стратификация в сравнение с Юпитер и да допринесе за общото ни разбиране за структурата на газовите гиганти.
Прочетете също: Най-голямата тайна е разгадана от учените: Какво точно крие Юпитер?
