Атмосферные вихри Юпитера создали неравномерное распределение воды
Новое компьютерное моделирование показало, что вода в атмосфере Юпитера распределена крайне неоднородно. Дожди и мощные турбулентные потоки уносят влагу на десятки километров вглубь планеты, из-за чего в одних регионах ее концентрация может быть в 10 раз выше, чем в других.
Юпитер — первая планета, сформировавшаяся в Солнечной системе. Его гигантская гравитация значительно повлияла на орбиты Земли и других планет.
Понимание того, сколько на Юпитере воды и где ее искать, дает ключ к разгадке происхождения воды на нашей планете — до сих пор открытому вопросу в планетологии. Предыдущие миссии, такие как Galileo в 90-х годах, обнаружили воду в районе экватора Юпитера, но оставалось неясным, можно ли считать эти данные показательными для всей планеты.
Внешний вид Юпитера с его закрученными полосами и гигантскими вихрями — результат сложной динамики атмосферы. Эта красота создает серьезные трудности для измерения химического состава на глубине. Космический аппарат NASA Juno, который сейчас работает на орбите газового гиганта, призван в том числе определить общее количество воды. Новая научная работа помогает понять, в каких именно областях следует проводить измерения, чтобы получить наиболее точные результаты. Подобные сложности могут возникнуть и при изучении ледяных гигантов, Урана и Нептуна, где конденсируются другие вещества, например метан.
Чтобы разобраться в процессах распределения воды, специалисты из Калифорнийского технологического института (США) создали новую модель гидрологического цикла Юпитера. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ученые использовали компьютерную симуляцию высокого разрешения, которая воспроизводила условия в средних широтах газового гиганта. Модель охватывала область атмосферы размером 45 000 километров в ширину и 60 000 километров в длину, простираясь от глубин с давлением 87 бар до верхних слоев с давлением 0,002 бара.
Учитывала модель и ключевые особенности Юпитера. Во-первых, его быстрое вращение — сутки на этой планете длятся всего 10 земных часов. Во-вторых, сам гидрологический цикл: как водяной пар конденсируется, образуя облака, выпадает в виде осадков и затем снова испаряется на глубине. Исходно в настройках задали, что глубоко в атмосфере вода распределена равномерно и ее количество в три раза превышает солнечное содержание кислорода.
Симуляция показала, что турбулентные потоки и дожди создают сложную трехмерную структуру распределения влаги. Выпадающие осадки уносят воду глубоко под видимый слой облаков, осушая верхние слои и делая нижнюю атмосферу более влажной на глубине десятков километров. Этот процесс сам по себе создает вертикальную неоднородность. Затем в дело вступают крупномасштабные вихри и волны, которые перемешивают воздушные массы в горизонтальном направлении, но не случайным образом.
На движение воздушных потоков сильно влияет вращение планеты. Динамику этих процессов описывает физическая величина, известная как потенциальная завихренность. Модель показала, что именно она управляет перемешиванием воды по широтам. В результате на уровне давления в семь бар содержание воды может различаться более чем в 10 раз. В одних областях ее концентрация оказывается ниже солнечной, а в других — заметно выше. Этот механизм объясняет, почему локальные измерения не могут дать представление о запасах воды на всей планете.
Исследование прояснило, почему вода на Юпитере распределена столь неоднородно. Это результат сложного взаимодействия между осадками, создающими вертикальное разделение, и мощными атмосферными вихрями, которые перемешивают влагу по широте.
Модель предполагает, что для точного измерения общего количества воды зондам необходимо опускаться на глубину, где испаряются все выпадающие осадки. Эти выводы помогут в интерпретации данных миссии Juno и планировании будущих аппаратов для изучения других газовых гигантов Солнечной системы.
Telegram 
Дзен 
VK Женщины чаще мужчин избегают политических и экономических новостей, однако причины этого поведения связаны не столько со структурным неравенством или семейной нагрузкой, сколько с личными установками и эмоциональным восприятием новостного контента. К такому выводу пришли ученые НИУ ВШЭ, проанализировав данные масштабного опроса более 10 тысяч жителей 61 региона России.
Авторы нового исследования выяснили, почему летающие насекомые так не любят чеснок: в нем содержится органическое вещество, подавляющее процесс спаривания и откладывания яиц. Причем мух и комаров отпугивает не запах, а вкус чеснока, поскольку это соединение особым образом воздействует на вкусовые рецепторы.
Вопрос формирования первых континентов на Земле до сих пор вызывает научные дискуссии. Исследование состава древнейших известных минералов, сохранившихся в архейских магматических горных породах Австралии, стало новым подтверждением того, что континенты появились в результате субдукции 3,5 миллиарда лет назад.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии