Със своите величествени ледени пръстени Сатурн е обект на възхищение още от Древността. Дори и днес шестата по отдалеченост планета от Слънцето крие много загадки, тъй като отдалечеността ѝ прави преките наблюдения трудни. Изследването ѝ обаче е ключово за вникване в процесите по формиране на Слънчевата система.
Една от загадките на Сатурн е масивната буря във формата на шестоъгълник, която бушува около северния полюс на планетата. Тя е пленила въображението и труда на много планетарни изследователи още от откриването ѝ през 80-те години на миналия век от американската програма Voyager. Бурята е с диаметър около 32 300 километра и граничи с пояс от ветрове със скорост до 482 километра в час. Подобен вихър не съществува на никоя друга планета или естествен спътник.
На Земята циклоните са спираловидни и кръгови, но никога шестоъгълни
Двама от многото изследователи, които се опитват да разберат причините за правилните геометрични форми на бурята, са Джереми Блоксам, професор по геофизика от Малинкрод, и Ракеш Ядав, който работи в лабораторията на Блоксам в Отдела за Земята и планетарни науки в Харвардския университет. В наскоро публикувана статия в PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) изследователите започнаха да завихрят мисълота си около това как е възникнал вихърът.
По-малките бури на Сатурн взаимодействат с по-голямата система от вихри и в резултат притискат струята с посока изток. Така циклонът се ограничава само около северния полюс. Автори: Jeremy Bloxham & Rakesh K. Yadav
„Редовно ставаме свидетели на бури на Земята – те обикновено са спираловидни, понякога кръгови, но никога в шестоъгълна форма“, споделя Ядав. „Това е наистина поразително и напълно неочаквано. Как се е образувала толкова голяма система от вихри и как е възможно тя да остане непроменена на тази гигантска планета?“
Чрез изготвяне на триизмерна симулация на атмосферата на Сатурн, Ядев и Блоксам вярват, че се доближават до отговора.
В своя доклад те споделят, че този нетрадиционен ураган се дължи на атмосферните потоци под повърхността на Сатурн, които създават големи и малки вихри. Те обграждат по-голям хоризонтален поток с посока изток близо до северния полюс на планетата, който крие и по-малки бури. Тези бури взаимодействат с по-голямата система и в резултат успяват да притиснат източната струя и да я ограничат до полюса на планетата. Това „притискане“ изкривява потока в шестоъгълна форма.
Бурите се формират дълбоко в планетата
Моделът, създаден от изследователите, предполага, че бурята е дълбока хиляди километри – далеч под облачната покривка на Сатурн. Симулацията имитира външния слой на планетата и обхваща само около 10 процента от нейния радиус. Благодарение на едномесечни наблюдения, компютърната симулация показа, че явление, наречено термична конвекция (процес, при който топлината се прехвърля от едно място на друго чрез движение на течности или газове), може неочаквано да доведе до атмосферни потоци, които създават големи полярни циклони. Когато те се смесят на върха, се формира неочакваната форма и тъй като бурите се формират дълбоко в планетата, шестоъгълникът е устойчив.
Конвекцията е същата сила, която причинява торнада и урагани на Земята. Процесът е подобен на тенджера с кипяща вода: топлината от дъното се пренася нагоре към по-студената повърхност, което кара горната част да бълбука. Именно това се смята, че причинява много от бурите на Сатурн, който като газов гигант няма твърда повърхност като земната.
„Шестоъгълният модел на вихрите на Сатурн е поразителен пример за турбулентност“, пишат изследователите в публикацията си. „Нашият модел едновременно и последователно произвежда редуващи се зонални струи, полярния циклон и правилни геометрични структури, подобни на тези, които наблюдаваме на Сатурн.“
Това, което обаче моделът не може да обясни, е шестоъгълникът. Вместо това формата, която изследователите установяват, е деветоъгълник, който се движи по-бързо от бурята на Сатурн. И все пак моделът служи като доказателство за правотата на допуснатата концепция за формирането на величествената форма и за устойчивостта ѝ в продължение на почти 40 години.
Voyager
Интересът към шестоъгълната буря на Сатурн датира още от 1988 г., когато астрономът Дейвид Годфри анализира данни от космическите кораби Voyager от 1980 и 1981 г. Десетилетия по-късно, от 2004 до 2017 г., космическият кораб Cassini на NASA заснема някои от най-ясните изображения на шестоъгълната аномалия, преди да се „потопи“ в атмосферата на планетата.
Въпреки, че все още не знаем как се е образувала бурята, съществуват много хипотези за това. Мнозинството от тях се концентрират в две основни направления – едините предполагат, че шестоъгълникът е плитък и се простира само на стотици километри дълбочина, а другите предполагат, че зоналните струи са дълбоки хиляди километри.
Констатациите на Ядев и Блоксам се основават на последната теория, но, за да са сигурни, трябва да включат повече атмосферни данни и допълнително да усъвършенстват своя модел.
„От научна гледна точка атмосферата е наистина важна за определяне на това колко бързо се охлажда една планета. Характеристиките, които виждаме на повърхността, са прояви на охлаждане на планетата, а то от своя страна ни дава информация за това какво се случва във вътрешността на планетата“, споделя Ядав.
Изследването е подкрепено от FAS Research Computing и NASA. Официалната публикация можете да намерите тук.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
