Пятница 23 октября 2026 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Полярные бури на Юпитере и Сатурне могут раскрыть то, что скрывается внутри


Полярные бури на Юпитере и Сатурне могут раскрыть то, что скрывается внутри

Вторник, 20 Января 2026 00:11

Две крупнейшие планеты Солнечной системы — Юпитер и Сатурн — имеют много общего. Они состоят из очень похожего вещества, вращаются с одинаковой скоростью и излучают внутреннее тепло аналогичным образом. Черт возьми, они даже обе накапливают спутники похожим образом.

 

Однако между этими планетами есть одно различие, которое давно озадачивает ученых: гигантские вихревые бури, покрывающие их полюса.

 

На каждом полюсе Сатурна находится одна огромная буря. На каждом из полюсов Юпитера доминирует один крупный шторм, окруженный диадемой из более мелких.

 

Теперь пара планетологов считает, что, возможно, разгадала эту загадку. Вопрос в том, как формируются штормы и как они соединяются с внутренним пространством планеты: позволяет ли атмосфера свободно расти, как это делает атмосфера Сатурна, или же она фактически ограничивает размеры штормов, как у Юпитера.

 

В модели, разработанной командой, это сводится к тому, насколько сильно штормы связаны с более глубокими слоями атмосферы. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

«Наше исследование показывает, что в зависимости от внутренних свойств и мягкости дна вихря будет формироваться тот тип жидкостной структуры, который вы наблюдаете на поверхности», — говорит планетолог Ванин Кан из Массачусетского технологического института. «Я не думаю, что кто-либо ранее устанавливал такую связь между характером распределения жидкости на поверхности и внутренними свойствами этих планет. Один из возможных сценариев заключается в том, что у Сатурна более твердое дно, чем у Юпитера».

 

Погода на Юпитере и Сатурне легендарна. На каждой планете преобладает рыхлая газовая атмосфера, и она охвачена бурными штормами, мощными полосами ветра и плотными облаками, которые закручиваются в узоры, напоминающие абстрактный экспрессионизм.

 

Обе планеты были объектом специальных космических наблюдений – «Кассини» для Сатурна и «Юнона» для Юпитера. Эти новаторские зонды показали, что, несмотря на все сходства, обе планеты имеют свои собственные, уникальные конфигурации полярных штормов.

 

«Люди потратили много времени на расшифровку различий между Юпитером и Сатурном», — говорит специалист по атмосферным явлениям Цзяру Ши из Массачусетского технологического института. «Планеты примерно одинакового размера и состоят в основном из водорода и гелия. Неясно, почему их полярные вихри так сильно различаются».

 

Чтобы это выяснить, два учёных разработали двухмерную модель динамики поверхностной жидкости, позволяющую воспроизвести поверхностные вихри, наблюдаемые на обеих планетах.

 

«В быстро вращающейся системе движение жидкости, как правило, равномерно распределено вдоль оси вращения», — говорит Кан. «Поэтому нас вдохновила идея о том, что мы можем свести трехмерную динамическую задачу к двумерной, поскольку структура жидкости не меняется в трехмерном пространстве. Это делает моделирование и изучение задачи в сотни раз быстрее и дешевле».

 

На газовых гигантах гигантские штормы зарождаются из более мелких движущихся элементов, таких как конвекция, которые постепенно увеличиваются в размерах. Однако их конечный размер определяется различными ограничениями, включая глубину слоев атмосферы, силу воздействия на атмосферу (явление, называемое «воздействием») и скорость рассеивания трения .

 

Ши и Кан обнаружили, что порядок достижения этих пределов оказывает огромное влияние на вихревые структуры, возникающие на видимой поверхности атмосферы.

 

Атмосфера Юпитера достаточно глубока и энергична для образования множества вихрей, но начальная турбулентность препятствует их слиянию в один большой вихрь, поэтому они проявляются в виде удивительно геометрической формы полярных штормов, напоминающих пиццу пепперони.

 

Другими словами, согласно модели, слоистая структура Юпитера слабее, его воздействие сильнее, поскольку он излучает тепло из своего центра, и энергия не так быстро расходуется за счет трения. В совокупности это означает, что дискретная структура штормов остается неповрежденной на поверхности.

 

Напротив, атмосфера Сатурна имеет более глубокую слоистую структуру. Там либо более слабое воздействие уменьшает глубокую турбулентность, либо больше энергии теряется из-за трения, либо сочетание того и другого устраняет барьер, препятствующий слиянию вихрей, так что все штормы сталкиваются в один гигантский.

 

И на всё это может влиять плотность нижнего слоя, в котором образуется вихрь. Это не совсем неопровержимое доказательство, но результаты исследования предполагают, что закономерности полярных штормов на каждой из планет могут содержать подсказки об условиях их образования.

 

«То, что мы видим с поверхности, например, характер распределения жидкости на Юпитере и Сатурне, может рассказать нам кое-что о внутреннем строении планеты, например, насколько мягкое дно», — говорит Ши. «И это важно, потому что, возможно, под поверхностью Сатурна находится более богатая металлами и конденсируемая среда, что позволяет ему обеспечивать более сильную стратификацию, чем Юпитер. Это расширило бы наше понимание этих газовых гигантов».

 
 

 
 
Николаева Мария Опубликовано в Наука
Читайте также
Изучение 1600 случаев выявило странную корреляцию в сообщениях о реинкарнации Изучение 1600 случаев выявило странную корреляцию в сообщениях о реинкарнации Новое исследование, посвященное сообщениям о реинкарнации, обнаружило странную корреляцию между причиной смерти человека и предполагаемым «перерождением» того, кто каким-то образом помнит свою «прошлую жизнь». Результаты исследования были опубликованы в журнале…
Утерянная рукопись Шрёдингера раскрывает неожиданный поворот в квантовой физике Утерянная рукопись Шрёдингера раскрывает неожиданный поворот в квантовой физике Более 80 лет рукопись, написанная одним из основателей квантовой физики, пылится в австрийской библиотеке. Этот трехстраничный документ, обнаруженный историком физики Флавио Дель Санто из Женевского университета, является образцом краткости, но…
Ископаемые раннего кембрия переписывают генеалогическое древо морских звезд Ископаемые раннего кембрия переписывают генеалогическое древо морских звезд Найденная в Китае окаменелость морского жука-землекопа возрастом 518 миллионов лет позволяет предположить, что общим предком морских звезд и их родственников был не роющий червь, а, вероятно, щупальцеобразное животное, питавшееся водой…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 443 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России сбили 443 украинских БПЛА Российские средства ПВО в течение ночи сбили 443 украинских беспилотника над регионами страны. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи дежурными силами ПВО перехвачены и уничтожены 443…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погиб человек, еще восемь были ранены Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погиб человек, еще восемь были ранены Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области порядка 120 раз за прошедшие сутки. В результате погиб один мирный житель, еще восемь получили ранения, сообщил губернатор Александр Шуваев в "Максе". "К…
Хинштейн: за сутки в Курской области при атаках ВСУ пострадали два человека Хинштейн: за сутки в Курской области при атаках ВСУ пострадали два человека Вооруженные силы Украины (ВСУ) вновь атакуют территорию Курской области, за минувшие сутки в результате ударов пострадали два мирных жителя. Об этом сообщил губернатор Александр Хинштейн. "В поселке им. Куйбышева Рыльского…
Тема дня
Как в 1942 году горстка бойцов спасла сотни тысяч людей в Ленинграде Как в 1942 году горстка бойцов спасла сотни тысяч людей в Ленинграде

22 октября 1942 года немцы попытались высадить десант на остров Сухо в Ладожском озере. Успех означа...

Фото
Ученые ИИМК РАН связали рисунок на древней бараньей лопатке с культом Ахилла Ученые ИИМК РАН связали рисунок на древней бараньей лопатке с культом Ахилла

В древнегреческом поселении на острове Березань в Черном море сохранился необычный предмет - баранья...

Опрос

Останется-ли Сербия дружественной России страной?

 

Анекдот дня

Эксперт не исключил также, что существует вероятность, когда при возникновении сочетания некоторых условий могут возникнуть предпосылки для развития того или иного сценария из широкого спектра возможных. Хотя не надо огульно отбрасывать и множенство других потенциальных вариантов.

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".