Планетологи разгадали загадку гигантских полярных циклонов Сатурна
По результатам анализа данных аппарата "Кассини" и компьютерного моделирования планетологи выяснили, что грозы в атмосфере газового гиганта Сатурна провоцируют появление полярных циклонов. Новое исследование поможет изучению крупномасштабных атмосферных явлений на экзопланетах.
Огромные ураганы-циклоны на полюсах Сатурна долгое время оставались загадкой для учёных. Их главным отличием от подобных явлений на Земле был крайне длительный срок "жизни" — бури задерживались в атмосфере планеты десятилетиями. Первые чёткие снимки этих уникальных явлений предоставил аппарат "Кассини" (Cassini), чем заинтересовал авторов нового исследования.
Учёные обнаружили на полученных снимках, что северный полярный циклон Сатурна окружён некой загадочной шестиугольной структурой, которую посчитали результатом турбулентных вихрей, окружающих центральный вихрь. Планетологи долгое время пытались понять, какие движущие силы стоят за этими мощными атмосферными потоками.
На Земле циклоны определяются влагой, испаряющейся с поверхности океанов. Но на Сатурне океанов, насколько известно учёным, нет, и потому астрономы решили выяснить, что ещё может провоцировать возникновение подобных гигантских вихрей.
Используя все известные данные о планетологии Сатурна, команда учёных из Массачусетского технологического института провела несколько сеансов компьютерного моделирования. Результаты этого исследования показали, что огромные закрученные циклоны могут быть совокупностью нескольких мелких гроз в бушующей атмосфере газового гиганта.
Ведущий автор исследования Морган О'Нил (Morgan O’Neill) и её коллеги в ходе моделирования обнаружили, что грозы на Сатурне провоцируют вывод атмосферных газов к полюсам планеты, что приводит к появлению обширных циклонов на полюсах.
Учёные определили, что формирование циклонов зависит от двух факторов — общей интенсивности гроз на Сатурне и среднего размера всех гроз по отношению к размеру самой планеты, рассказывается в пресс-релизе. Это означает, что чем больше средняя гроза, тем выше вероятность, что впоследствии сформируется долгоживущий полярный циклон.
Данная модель теоретически верна также для Нептуна и Юпитера — двух других газовых гигантов Солнечной системы.
Проблема в том, что полярных циклонов на Юпитере до сих пор обнаружено не было. Впрочем, в скором времени прогноз О'Нил и её команды можно будет проверить: космический аппарат Juno, который доберётся до Юпитера в 2016 году, обещает предоставить достаточно чёткие снимки.
Результаты исследования изложены в статье журнала Nature Geoscience.
Добавим, что эта работа поможет планетологам в будущем изучать и точно моделировать крупномасштабные атмосферные явления на экзопланетах. Они могут быть удалены на миллионы световых лет от Земли, а значит, прямые наблюдения их атмосферных явлений провести будет очень сложно.