Saturnas

Kas yra su tuo šešiakampiu ant Saturno? Galbūt pagaliau sužinojome

2024

Jupiteris gali būti ta planeta, kurios sūkurinės dujinės audros užbūrė Žemės gyventojus nuo tada, kai jos pirmą kartą buvo stebimos pro teleskopo objektyvą, tačiau Saturnas dabar pavogia dalį šio dėmesio.

Atsiprašau, Jupiteri. Netgi jūsų didžioji raudona dėmė nėra šešiakampė.

Saturno šiauriniame poliuje yra paslaptingas šešiakampis, kuris atsisakė atsisakyti savo paslapčių, tikriausiai todėl, kad nei vienas, nei kitas Kelionė 1 nei Cassini sugebėjo taip giliai pasinerti ir išgyventi. Harvardo mokslininkai Rakesh Yadav ir Jeremy Bloxham galėjo tai padaryti pagaliau ėmė aiškintis kas sukelia šią savitą savybę. Jie tuo tiki sūkuriai atsiranda planetos šiauriniame poliuje dėl atmosferos srautų giliai dujų milžino viduje ir kad šie sūkuriai suspaudžia intensyvią horizontalią srovę netoli pusiaujo, o tai audrą paverčia šešiakampiu.

Judanti šešiakampė audra. Kreditas: NASA

Šešiakampis Saturno srauto modelis yra ryškus neramios savitvarkos pavyzdys. Tačiau jo susidarymo mechanizmas ir jo gylis lieka neaiškūs, Yadav ir Bloxham sakė neseniai paskelbtas tyrimas PNAS .

„Voyager 1“ pirmą kartą pastebėjo šį keistą turbulenciją 1981 m. „Cassini“ taip pat pastebėjo, tačiau nė vienas zondas nebuvo sukurtas taip giliai, kad tiksliai išsiaiškintų, iš kur jis kilęs. Yra šešios hipotezės apie šešiakampio kilmę. Vienas iš jų rodo, kad šešiakampis yra seklus (jei vadinate gylį iki šimtų mylių seklumu) susidarymas, kurį sukelia kintamos dujų srovės. Kitas, kuris, komandos nuomone, buvo labiau tikėtinas, sako, kad rytinės srovės yra iš tikrųjų tūkstančių mylių gylyje. Manoma, kad ši neištyrinėta Saturno sluoksnių zona yra itin aukšto slėgio ir daug lakesnės nuotaikos. Reiškia, planetos sukimasis ir galbūt kiti jos bruožai tiesiog sukelia audrą toje vietoje, kur slėgis yra dešimtis tūkstančių kartų didesnis nei viršutiniuose sluoksniuose.

Nė vienas erdvėlaivis negalėjo pamatyti nieko, kas paslėpta Saturno debesų. Saulės šviesa per daug nesiskverbia. Tai bent gali paaiškinti, kodėl, nors „Cassini“ padėjo mokslininkams suprasti, kas slypi dujų sraute paviršiuje, jis negalėjo eiti daug toliau.

Kai dujos giliai Saturno viduje yra įkaitinamos, o paskui nuklysta toliau, kartu su jomis paima visa šilumos energija, priversdama aukščiau esančius dujų sluoksnius plėstis, prarasti tankį ir kilti. Tai yra konvekcija . Žemėje konvekcija yra jėga, sukelianti viesulus ir uraganus. Yadav ir Bloxham sukūrė 3D kompiuterinį reiškinio, žinomo kaip turbulentinė suspaudžiama konvekcija . Dujos galima lengvai suspausti nes didžioji jų tūrio dalis yra tuščia erdvė, o dalelės plaukioja toli viena nuo kitos. Aukštas slėgis šias daleles priartins viena prie kitos, palikdamas mažiau vietos tarp jų. Slėgis darosi vis intensyvesnis Saturno viduje.

Mokslininkų modelis parodė, kad turbulentinė suspaudžiama konvekcija planetoje tariamai įvyksta tada, kai smarkiai sukasi suspaudžiamos dujos, kilusios aukšto slėgio zonoje, esančioje giliai išoriniuose planetos sluoksniuose, konvekcija. Šie sūkuriai suspaudžia Saturno rytinę dujų srovę ir sukelia žiaurią audrą netikėta forma .

Net NASA šešiakampę paslaptį pavadino „varginančia“. Kreditas: NASA

Nors modeliavimas sukūrė devynių pusių formą, o ne šešiakampį, kurio tikėjosi mokslininkai, tai vis tiek leidžia manyti, kad Yadav ir Bloxham yra ant kažko.

Šešiakampis greičiausiai yra labai gilus, jie sakė . Mūsų modelis vienu metu ir nuosekliai gamina kintančius zoninius purkštukus, polinį cikloną ir į šešiakampį panašias daugiakampes struktūras, panašias į tas, kurios pastebėtos Saturno.