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 Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Любовь к сладкому может быть связана не только с пищевыми привычками, но и с тем, как человек принимает решения. Исследователи НИУ ВШЭ объяснили, почему любители сладкого ведут себя импульсивно: дело не в стремлении получить все немедленно, а в нежелании мириться с неопределенностью. Результаты могут помочь улучшить терапию зависимостей.
МС-21-310 — импортозамещенная версия российского пассажирского самолета МС-21. Вскоре он появится на отечественных аэродромах, пообещали в «Ростехе». Также госкорпорация опубликовала видео, на котором можно увидеть процесс строительства этого авиалайнера.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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