• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.03.2024
Андрей Папиш
1 853

Глубина атмосферы определила разницу экваториальных потоков Сатурна и Юпитера

4.4

Израильские планетологи исследовали атмосферу Сатурна и Юпитера на основе данных с космических аппаратов «Юнона» и «Кассини». С помощью математического моделирования они объяснили разную скорость в экваториальных потоках газовых гигантов.

Зональные ветры на Юпитере и Сатурне
Зональные ветры на Юпитере и Сатурне. (a) Усредненные по зонам профили зонального ветра на Юпитере и (b) Сатурна на уровне облаков, а также ширина касательного цилиндра (пунктирные белые линии). (c, d) Зональные ветры Юпитера и Сатурна, спроецированные на сферу, соответственно. Внутренняя поверхность Юпитера находится на расстоянии 3 000 км, а Сатурна — на расстоянии 9 000 км, что соответствует глубине двух атмосфер согласно гравитационному анализу. Местоположение касательных цилиндров отмечено черными пунктирными линиями / © Keren Duer et al.

Юпитер и Сатурн — две самые большие планеты Солнечной системы, газовые гиганты с похожим устройством атмосферы. На Сатурне и Юпитере доминируют струйные потоки, движущиеся вокруг планет с запада на восток. У них также существуют крупные области сильной турбулентности: Большое белое пятно на Сатурне, Большое красное пятно на Юпитере и другие.

Но все же эти газовые гиганты во многом разные — к примеру, скорость экваториальных потоков на уровне облаков на Сатурне и Юпитере сильно различается: 300 и 100 метров в секунду соответственно. Хотя при этом у Юпитера скорость вращения чуть выше, а внутренний источник тепла мощнее, чем на Сатурне. Такие факторы, предположительно, должны усиливать экваториальные потоки, но, судя по наблюдениям, этого не происходит.

Два планетолога из Института Вейцмана (Израиль) решили разобраться в этом несоответствии. Они взяли данные о глубине экваториальных атмосферных потоков двух газовых гигантов, полученные с аппаратов «Юнона» и «Кассини», — около 3000 километров на Юпитере и около 9000 километров на Сатурне. Затем исследователи построили трехмерные математические модели гидро- и геодинамики. Результаты опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Идеальная математическая модель атмосферной динамики газовых гигантов / © Keren Duer et al.

Авторы выяснили, что глубина атмосферной динамики напрямую влияет на силу и протяженность потоков в зоне экватора. Дело в том, что Юпитер более чем втрое тяжелее Сатурна, вследствие чего вблизи внешнего радиуса планеты образуется более плотный газ. А масса планеты влияет на протяженность атмосферы в глубину. Благодаря известной глубине экваториальных потоков исследователи рассчитали их ширину — касательный цилиндр, параллельный оси вращения планеты. Он отделяет экватор от средних широт.

Расчеты показали, что глубина касательного цилиндра пропорциональна силе потока вихревого импульса. Он, в свою очередь, контролирует зональные потоки. На основе этого авторы предположили, что разница между экваториальными ветрами на газовых гигантах — следствие глубины их атмосферы. Отношение скоростей потоков на экваторе у Юпитера и Сатурна составляет 1:3, и точно так же соотносятся глубины их атмосфер.

Чем глубже поток, тем быстрее вихри, передающие больше импульса зональным ветрам. Такой механизм, как отметили авторы исследования, ограничивается областью за пределами касательного цилиндра, то есть он не затрагивает средние широты.

Новые результаты помогут в изучении атмосферы других газовых гигантов за пределами Солнечной системы. Но к планетам вроде Урана и Нептуна, подчеркнули исследователи, новые знания неприменимы, потому что у них мельче атмосфера и ниже скорость вращения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 10:02
Юлия Трепалина

Когда пара расстается, многие люди продолжают испытывать чувства к своим бывшим. Если разрыв произошел по инициативе другой стороны и отношения длились много лет, полностью «забыть» еще недавно близкого человека может быть непросто. Существует мнение, что и после расставания привязанность к экс-партнерам в какой-то мере сохраняется. Впрочем, согласно другой точке зрения, со временем эта эмоциональная связь ослабевает и утрачивается. Разобраться, как происходит на самом деле и сколько времени может потребоваться на полный эмоциональный разрыв с бывшими возлюбленными, взялись психологи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США).

14 марта
Юлия Трепалина

Существует мнение, что когнитивные способности людей достигают пика уже к 30 годам, после чего начинают угасать. Однако группа американских и немецких ученых показала: умственные навыки вроде умения читать и анализировать тексты, а также выполнять математические вычисления могут продолжать развиваться и после 40 лет. Больше того, их ухудшения возможно избежать и в более позднем возрасте, если человек часто пользуется этими умениями в работе или повседневной жизни.

Позавчера, 11:40
Evgenia

Ученые создали органический полупроводник, обеспечивающий электронам движение по спирали. Это открытие повысит эффективность OLED-дисплеев в телевизорах и смартфонах и найдет применение в спинтронике и квантовых вычислениях.

Позавчера, 10:02
Юлия Трепалина

Когда пара расстается, многие люди продолжают испытывать чувства к своим бывшим. Если разрыв произошел по инициативе другой стороны и отношения длились много лет, полностью «забыть» еще недавно близкого человека может быть непросто. Существует мнение, что и после расставания привязанность к экс-партнерам в какой-то мере сохраняется. Впрочем, согласно другой точке зрения, со временем эта эмоциональная связь ослабевает и утрачивается. Разобраться, как происходит на самом деле и сколько времени может потребоваться на полный эмоциональный разрыв с бывшими возлюбленными, взялись психологи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США).

13 марта
ТГУ

Специалисты Биологического института ТГУ вместе с коллегами из Узбекистана впервые провели исследование микропластика в одной из крупных рек страны — Зарафшан, играющей важную роль в орошении полей. Анализ проб воды показал, что загрязняющие компоненты в ней отличаются от типов микропластика в других водных объектах.

14 марта
Юлия Трепалина

Существует мнение, что когнитивные способности людей достигают пика уже к 30 годам, после чего начинают угасать. Однако группа американских и немецких ученых показала: умственные навыки вроде умения читать и анализировать тексты, а также выполнять математические вычисления могут продолжать развиваться и после 40 лет. Больше того, их ухудшения возможно избежать и в более позднем возрасте, если человек часто пользуется этими умениями в работе или повседневной жизни.

6 марта
Юлия Трепалина

В двойственных, или обратимых, изображениях зритель может увидеть разные объекты в зависимости от того, на каких деталях концентрируется его внимание. Среди известных примеров таких рисунков — иллюзия «кролик-утка», сочетающая двух животных, и обратимая ваза (или ваза Рубина), которая может казаться двумя силуэтами лиц, если сосредоточиться на фоне. В соцсетях и популярных СМИ часто публикуют подобные картинки, утверждая, что по тому, какое изображение человек видит в первую очередь, можно судить о его личностных чертах и особенностях мышления. Двое психологов из Великобритании недавно проверили, так ли это на самом деле.

1 марта
Полина Меньшова

Исследователи из Южной Кореи и Канады нашли новое объяснение «парадоксу счастья». Они обнаружили, что попытки стать счастливее приводят к противоположному результату, потому что истощают систему самоконтроля.

18 февраля
ФизТех

Ученые МФТИ представили теоретическую работу, посвященную введению дополнительных соотношений неопределенности Гейзенберга в (1+3)-мерном пространстве Минковского и в (1+4)-мерной расширенной модели пространства. Это исследование может изменить наши представления о времени, пространстве и материи.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно