Почему у Юпитера есть Большое Красное Пятно? Красное пятно юпитер
Секреты Большого Красного Пятна на Юпитере
Представьте себе бурю, по размеру большую, чем Земля, бушующую в атмосфере газовой гигантской планеты. Это звучит как научная фантастика, но такое атмосферное явление действительно существует на планете Юпитер. Оно называется Большим Красным Пятном, и ученые считают, что это образование крутится вокруг облачных масс Юпитера с середины 1600-х годов.
Люди начали наблюдать текущее пятно с 1830 года, используя с этой целью телескопы и космические корабли. Космический корабль «Юнона» НАСА приблизился слишком близко к этой области, вращаясь вокруг Юпитера, и снял несколько изображений с высоким разрешением планеты и окружающей ее бури. Такие фотографии дают ученым новый взгляд на один из старейших известных штормов и раскрывают некоторые секреты, существующие в Солнечной системе.
Что такое Большое Красное Пятно?
Большое Красное Пятно дает представление о величине этой массивной бури на самой большой планете в Солнечной системе.
В техническом плане Большое Красное Пятно — это антициклоническая буря, лежащая в зоне высокого давления в облаках Юпитера. Оно вращается против часовой стрелки и занимает около шести дней Земли, чтобы совершить одно полное путешествие по планете. В нем есть облака, которые часто выходят за многие километры над окружающими облачными колодами. Струйные потоки, направляющиеся на север и юг, помогают сохранить положение на той же широте, что и при циркуляции.
Большое Красное Пятно действительно красное, хотя химические реакции облаков и атмосферы вызывают изменение цвета, что делает его более розовато-оранжевым, чем красным. Атмосфера Юпитера — это в основном смесь молекулярного водорода и гелия, но есть и другие известные нам химические соединения: вода, сероводород, аммиак и метан. Те же самые химические вещества находятся в облаках Большого Красного Пятна.
Никто точно не знает, почему цвета Большого Красного Пятна меняются со временем. Планетарные ученые подозревают, что солнечная радиация заставляет химические вещества в Пятне затемняться или осветляться, в зависимости от интенсивности солнечного ветра. Облачные пояса Юпитера и его зоны богаты этими химическими веществами, а также являются областью возникновения многих небольших бурь, включая белые овалы и коричневые пятна, плавающие среди закрученных облаков.
Исследования Большого Красного Пятна
Когда астрономы 17-го века впервые повернули свои телескопы к Юпитеру, они отметили заметное красноватое пятно на гигантской планете. Это образование все еще присутствует в атмосфере Юпитера спустя 300 лет.
Наблюдатели изучали газовую гигантскую планету Юпитер с древности. Тем не менее они могли наблюдать такое гигантское пятно в течение нескольких столетий с момента его первого обнаружения. Наземные наблюдения позволили ученым наметить его движение, но истинное понимание явления стало возможным только при полетах космических летательных аппаратов. Космический корабль Voyager совершил полет в 1979 году, в ходе которого была сделана первая крупная фотография пятна.
Форма пятна будет изменяться
В ходе всех исследований ученые узнали больше о ротации пятна, его движении через атмосферу, а также эволюции. Некоторые астрофизики подозревают, что его форма будет продолжать меняться, пока она не станет почти круглой. Возможно, это произойдет в ближайшие 20 лет.
Это изменение размера значимо. В течение многих лет пятно было больше, чем две поперечины Земли. Когда в 1970-х годах был осуществлен запуск космического корабля «Вояджер», оно сократилось всего на две Земли. Теперь оно составляет 1,3 и постоянно сокращается.
Астронавты сфотографировали самый большой шторм на Юпитере с космического корабля «Юнона»
Изображение крупномасштабного красного пятна с высоким разрешением было доставлено космическим аппаратом «Юнона» в 2017 году. Это изображение выявило детали в облаках, циркулирующих вокруг в гигантском антициклоне. Космический корабль также измерил температуру вблизи этого места, а также его глубину.
Космический корабль «Юнона» был запущен в 2015 году и начал вращаться вокруг Юпитера в 2016 году. Она пролетел низко и близко к планете, достигнув всего 3400 километров над облаками. Это позволило астронавтам наблюдать некоторые невероятные детали в Большом Красном Пятне.
Ученые смогли измерить глубину пятна, используя специальные инструменты. Похоже, что оно находится на глубине около 300 километров. Это больший показатель, чем глубина любого из океанов Земли. Он составляет чуть более 10 километров.
Ураганы на Юпитере
Интересно, что «корни» Большого Красного Пятна теплее внизу, чем на вершине. Этим теплом питаются невероятно сильные и быстрые ветра в верхней части пятна, которые могут дуть со скоростью более 430 километров в час. Теплые ветры, питающие сильный шторм, являются хорошо понятым явлением на Земле, особенно при массовых ураганах. Над облаками температура снова поднимается, и ученые пытаются понять, почему это происходит. В этом смысле Большое Красное Пятно — это источник возникновения ураганов, которые испытывает Юпитер.
fb.ru
Большое красное пятно Юпитера - Астрономия по-русски
Переработанный Бьерном Джонсоном снимок пятна, сделанный космическим аппаратом Вояджер 1 (1979 год). Источник: Бьерн Джонсон (Björn Jónsson)/Сентябрь 2010Большое красное пятно Юпитера представляет собой гиганский ураган, который бушует в атмосфере Юпитера последние несколько сотен лет. Считается, что впервые его наблюдал Джованни Кассини в 1665 году, однако в этом можно усомниться, т.к. по последним оценкам ученых шторм мог начаться гораздо позже: ему может быть от 183 до 348 лет. 100 лет назад длина урагана достигала 40 000 км, в настоящее время она составляет половину от этого числа и пятно продолжает уменьшаться. Ученым неизвестно, как долго будет продолжаться шторм.
Большое красное пятно вращается против часовой стрелки и совершает полный оборот за шесть земных дней. Период вращения пятна за последние несколько десятков лет увеличился, некоторые ученые связывают это с уменьшением площади пятна. Скорость ветра у краев урагана достигает 432 км/ч, тогда как внутри, похоже, все более спокойно.
Изображение, полученное аппаратом Кассини 2 января 2001. БКП и Европа. Источник: NASA/JPL/SSI/Gordan UgarkovicУраган настолько огромный, что в него поместилось бы три Земли. Инфракрасные снимки БКП показали, что температура внутри пятна ниже, чем средняя температура атмосферы Юпитера, и что его верхняя часть находится на 8 км. выше уровня окружающих облаков. Широта, на которой находится пятно, постоянна, зато его долгота постоянно меняется — с начала XIX века пятно обежало вокруг Юпитера по крайней мере 10 раз. Скороть такого перемещения значительно упала к настоящему времени.
Впервые большое красное пятно Юпитера было сфотографированно с близкого расстояния космическим аппаратом Пионер 10 в 1973 году, затем в 1979 фотографирование Юпитера и его атмосферных явлений проводилось аппаратами Вояджер 1 и Вояджер 2. В 1995 году на орбиту Юпитера был выведен космических зонд Галилео, а в 2007 году к Юпитеру приблизился аппарат Новые Горизонты.
1 марта 1976 года, Вояджер 1 На снимке видна тень от отдного из спутников Юпитера. Источник: NASA/JPLПо-видимому продолжительное существование пятна связано с тем, что оно никогда не контактирует с твердой поверхностью, как, например, ураганы на Земле, а также с тем, что оно постоянно поддерживается внутренними источниками тепла планеты. Компьютерные модели показывают, что стабильность таких атмосферных явлений на Юпитере — обычное дело, и что более сильные ураганы могут полглащать более слабые. Скорее всего именно с помощью поглощений других ураганов большое красное пятно достигло своего огромного размера. Точно неизвестно почему пятно имеет красный цвет. Скорее всего такой оттенок ему придают соединения фосфора.
universeru.com
Красное пятно на юпитере - Интересные статьи
Юпитер — самая большая планета Солнечной системы. Ее окружность по экватору около 445600 километров. Этот холодный мир окутан толстыми облаками из аммиака и воды. Облака прячут под собой атмосферу из почти чистого водорода. Поверхность Юпитера состоит из жидкого водорода.
Большое Красное Пятно на Юпитере
Ниже экватора на облаках Юпитера есть Большое Красное Пятно. Нет, это не корь. Красное Пятно — чудовищной силы буря, бушующая на территории длиной около 50000 километров. Этой площади хватило бы на то, чтобы поглотить весь земной шар. Как области земных ураганов (только намного меньших масштабов), овальная буря на Юпитере бешено вращается.
Для того чтобы совершить полный оборот, этому атмосферному возмущению требуется около шести земных суток, настолько оно велико (по нашим земным меркам, разумеется). Буря продолжается уже многие столетия и имеет долгую историю. Английский ученый Роберт Хук обнаружил это пятно в свой телескоп в 1664 году. Этот ураган был назван Большим Красным Пятном, и продолжается он до сих пор, вот уже больше 300 лет.
Интересный факт: большое Красное Пятно на Юпитере — это ураган протяженностью 50000 километров.
При повороте пятна против часовой стрелки сумасшедшие ветры дуют сверху вниз со скоростью около 500 километров в час.
Почему же Красное Пятно на Юпитере сохраняется так долго?
Чтобы ответить на этот вопрос, Филипп Маркус, ученый из Калифорнийского университета в Беркли, создал компьютерную модель Красного Пятна. Результаты оказались настолько интересными, что другие исследователи решили испытать модель в своих лабораториях. Как можно смоделировать ураган в помещении? Специалисты из Техасского университета в Остине использовали для этого сосуд с водой, который вращался, как вращается Юпитер.
Тепло, поднимающееся из недр Юпитера, формирует на поверхности завихрения и токи облаков кремового, желтоватого и оранжевого цветов. Поверхность таких вихревых облаков выглядит, как медленно кипящая в кастрюле вода. Чтобы имитировать эти токи и завихрения, техасские ученые закачивали воду в сосуд и выкачивали ее оттуда. Сосуд одновременно вращали. В воду добавляли красную краску, чтобы лучше видеть, что происходит с частицами бурлящей воды.
Наконец в хаосе начала формироваться некоторая закономерность. На поверхности воды стали образовываться маленькие водовороты. Затем к полному восторгу техасских профессоров водовороты начали сливаться между собой. На поверхности бурлящей воды стало расти большое овальное пятно, крутящееся на поверхности воды.
Они сделали Большое Красное Пятно в миниатюре!Этот опыт помог понять, каким образом ураган мог образоваться на Юпитере: возможно, он образуется из маленьких ураганов, слившихся воедино. Большое Красное Пятно, чтобы не исчезнуть, постоянно поглощает более мелкие области завихрения атмосферы. Другими словами, пятно выживает за счет поглощения более мелких пятен – ураганов.
Почему пятно на Юпитере красное?
По словам Кларка Чепмена, астронома из Планетарного научного института в Таксоне, штат Аризона, есть предположение, что цвет пятна обусловлен солями фосфора или серы. Но точно этого пока никто не знает.
Интересные статьи:
Рейтинг: 4.9/5. Из 46 голосов.
Please wait...
Красное пятно на Юпитере - это... Что такое Красное пятно на Юпитере?
Большое Красное Пятно (БКП) — атмосферное образование на Юпитере, самая заметная деталь на диске планеты, наблюдаемая уже почти 350 лет.
БКП было открыто Джованни Кассини в 1665 году. Деталь, отмеченная в записях Роберта Гука 1664 года, также может быть идентифицирована как БКП. До полёта «Вояджеров» многие астрономы полагали, что пятно имеет твёрдую природу.
БКП представляет собой гигантский ураган-антициклон, размерами 24-40 тыс. км в длину и 12-14 тыс. км в ширину (существенно больше Земли). Размеры пятна постоянно меняются, общая тенденция — к уменьшению; 100 лет назад БКП было примерно в 2 раза больше.
Пятно расположено примерно на 22° южной широты и перемещается параллельно экватору планеты. Кроме того, газ в БКП вращается против часовой стрелки с периодом оборота около 6 земных суток. Скорость ветра внутри пятна превышает 500 км/ч.
Верхний слой облаков БКП находится примерно на 8 км выше верхней кромки окружающих облаков. Температура пятна несколько ниже прилегающих участков.
Красный цвет БКП пока ещё не нашёл однозначного объяснения. Возможно, такой цвет придают пятну химические соединения, включающие фосфор.
Анимированное изображение БКП
Помимо БКП на Юпитере имеются и другие «пятна-ураганы», меньшие по размерам.
Они могут иметь белый, коричневый и красный цвет и существовать десятки лет (возможно и дольше). Пятна в атмосфере Юпитера зафиксированы как в Южном, так и в Северном полушарии, но устойчивые, существующие длительное время имеются почему-то только в Южном.Ввиду разницы скоростей течений атмосферы Юпитера иногда происходят столкновения ураганов. Одно из них имело место в 1975 году, в результате чего красный цвет БКП «поблёк» на несколько лет. В июле 2006 года предполагалось столкновение БКП и крупного красного образования Oval BA, однако пятна прошли «по касательной». В июне-июле 2008 года с помощью телескопа «Хаббл» зафиксировано поглощение БКП небольшого пятна красного цвета.[1]
Oval BA сформировался между 1998 и 2000 годами после слияния трёх меньших белых овалов, которые наблюдались до этого в течение 60 лет. Новое атмосферное образование поначалу было белым в видимом диапазоне, но в феврале 2006 года приобрело красно-коричневый цвет. По одной из гипотез, пока ураган находится на одинаковой высоте с общей поверхностью верхнего края атмосферы, он имеет белый цвет. Но когда его мощность увеличивается, вихрь поднимается несколько выше общего слоя облаков, где ультрафиолетовое излучение Солнца химически изменяет цвет, придавая ему красноту.
Гигантские «пятна-ураганы» присущи не только Юпитеру, но и другим газовым планетам. В частности, известно Большое тёмное пятно на Нептуне.
Интересные факты
- Большое Красное Пятно на планете Юпитер — это самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе. Его размеры меняются, и он может достигать до 40 000 км в длину и 14 000 км в ширину. По его длине могли бы разместиться 3 планеты размером с Землю. Этот огромный вихрь бушует как минимум уже 340 лет, с тех пор, как телескопы стали достаточно мощными, чтобы рассмотреть его с Земли, но, возможно, он существует гораздо дольше. Он вращается против часовой стрелки со скоростью около 435 км/ч. Ярко-оранжевый цвет пятна, видимо, связан с наличием серы и фосфора в атмосфере.
Примечания
Ссылки
Цветная анимация передвижения БКП.
Wikimedia Foundation. 2010.
dic.academic.ru
Астрономы: красное пятно Юпитера оказалось гигантской "грелкой"
МОСКВА, 27 июл – РИА Новости. Необычно высокая температура атмосферы Юпитера может объясняться тем, что его великое красное пятно, гигантский ураган в южном полушарии планеты, играет роль "грелки", транспортирующей тепло из недр гиганта в его внешние слои, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"То, что энергия может передаваться из нижних в верхние слои атмосферы планет, мы уже показывали в компьютерных моделях их устройства, однако реальных данных, говорящих в пользу этого, у нас не было. То, что над этим ураганом температуры экстремально высоки, является необычайно сильным доказательством того, что подобный процесс передачи происходит на самом деле, и что передача тепла в планетарных масштабах возможна", — заявил Джеймс О'Донохью (James O'Donoghue) из Бостонского университета (США).
Вечный шторм
Большое красное пятно, как считается, впервые обнаружил итальянский астроном Джованни Кассини: его изображение нашли в рисунках ученого от 1665 года. Как выяснили ученые позднее, оно представляет собой мощнейший ураган-антициклон, чьи ветра движутся с невероятно высокой скоростью — около 430 километров в час.
Самые яркие области Большого красного пятна, размер которого равен примерно трем диаметрам Земли, а средняя температура — 160 градусам Цельсия ниже нуля, соответствуют относительно теплому ядру урагана, которое окружают более холодные внешние вихри. Изучение тайн этого района станет одной из главных задач зонда Juno, который прибыл к Юпитеру в начале июля.
Ученые объяснили красный цвет великого пятна Юпитера О'Донохью и его коллеги раскрыли одну из главных тайн этого урагана еще до начала работы Juno, наблюдая за воздушными массами над верхними слоями облаков на Юпитере при помощи инфракрасного телескопа IRTF на Гавайских островах.
Этот телескоп позволил ученым не только измерить температуру юпитерианского воздуха в самом урагане, но и на высоте в 500-750 километров над ним. Эти замеры неожиданно натолкнули планетологов на объяснение одной из главных загадок атмосферы Юпитера.
Тайна пятна разгадана
Дело в том, что внешние слои его воздушных оболочек неправдоподобно горячи – они разогреты до тех же температур, что и термосфера Земли (от нуля до 2,5 тысяч градусов Кельвина), несмотря на то, что Юпитер находится в пять раз дальше от Солнца, чем наша планета. Соответственно, это недостающее тепло должно было откуда-то браться, что породило споры среди ученых, которые они называют "энергокризисом Юпитера".
Оказалось, что главной "грелкой" атмосферы Юпитера является его великое красное пятно – замеры О'Донохью и его коллег показали, что газ над этим ураганом был раскален до температуры в 1600 градусов Кельвина, в разы больше, чем температура атмосферы на более низких высотах в других регионах Юпитера и даже в самом Великом Пятне.
Инфракрасный снимок Юпитера, полученный телескопом IRTF
Это натолкнуло их на мысль, что данный ураган является гигантским тепловым насосом, который буквально "перекачивает" тепло из недр газового гиганта, разогреваемых сумасшедшим по силе давлением и распадом остатков радиоактивных веществ в них, в верхние слои атмосферы. Само тепло двигается к поверхности планеты в виде акустических волн, поднимающихся вертикально к поверхности благодаря существованию этого шторма.
Открытие подобной системы "перекачки" тепла, как считают ученые, говорит о том, что схожие процессы могут происходить на планетах за пределами Солнечной системы. Это может объяснять некоторые странности в поведении "горячих юпитеров", которые часто находят у далеких звезд, и влиять на обитаемость более землеподобных миров, заключают О'Донохью и его коллеги.
ria.ru
Почему у великого Юпитера красное пятно?
Большое красное пятно Юпитера закручивалось сотни лет, но источник его отличительного цвета остается загадкой. Новые лабораторные эксперименты работают над получением этого цвета — и другие, найденные в бурных облачных вершинах Юпитера. Здесь на Земле исследователи обнаружили, что радиация и температура играют ключевую роль в изменении цвета некоторых прозрачных материалов, найденных в облаках.
Первичным подозреваемым в окраске облаков Юпитера является гидросульфид аммония, тип соли. Сформированный ионизированным аммонием и бисульфидом, он быстро разлагается при типичных атмосферных условиях и температурах на Земле, что затрудняет исследование его свойств.
Модели прогнозируют, что гидросульфид аммония является третьим по величине облачным компонентом (на Юпитере), за аммиаком и водой.
Используя снимки с космических аппаратов НАСА «Джуно», аниматоры создали визуализацию полета в массивный шторм Юпитера. “Перспектива начинается около 2000 миль (3000 километров) выше вершины облака в Южном полушарии.” по данным НАСА.
Ученые провели около 200 экспериментов по гидросульфиду аммония в попытке сопоставить цвет Большого Красного Пятна. После удара соли имитируемыми космическими лучами, они сравнили их с наблюдениями, сделанными Космическим телескопом Хаббла НАСА.
Великая тайна Красного Пятна
Большое красное пятно Юпитера, которое было показано зондом Voyager 1 в 1979 году.При ветре до 400 миль в час (644 км / ч) Великое красное пятно Юпитера вращается не менее 150 лет. Астрономы в 1600-х годах идентифицировали размытую черту Юпитера, которая, возможно, была пятном, но ученые не уверены, что это был тот же шторм. В последние годы буря сократилась до ширины одной Земли. Раньше оно оценивалось в три Земли. В то же время наблюдения показали, что цвет пятна меняется, что говорит о том, что его состав также может меняться.
Хотя гидросульфид аммония присутствует в атмосфере Юпитера, он не существует в виде газа. Вместо этого его нужно конденсировать в виде зерен соли, которые смешиваются с другим материалом.
Сам по себе гидросульфид аммония является прозрачным и бесцветным. Но в облаках Юпитера соль не сидит изолированно. Космические лучи, излучение высокой энергии, проходящее через пространство, бомбардируют планету и ее облака. Эти лучи, которые поступают извне солнечной системы и даже вне галактики Млечного Пути, могут изменить цвет многих солей, как показали предыдущие эксперименты.
Исследователи обнаружили, что изменение температуры «космических лучей» влияет на цвет соли. При низких температурах минус 263 градуса Цельсия и минус 223 градуса C соли становились оранжевыми или красновато-оранжевыми. При более высоких температурах минус 153 градусов C и минус 113 градусов C соли становятся зелеными. Исследователи объяснили это зеленоватым оттенком серой. Только небольшая доля серы была идентифицирована в облаках, однако при меньших соотношениях, чем те, которые были обнаружены в солях, полученных в лаборатории.
Образцы гидросульфида аммония, пораженные имитируемыми космическими лучами, различаются по цвету от красного до зеленого. Из левого угла слева: S образец в 10 Кельвин; верхний правый, образец при 50 Кельвин; нижний левый, образец — 120 Кельвин; внизу справа, образец при 160 Кельвин.Это дает интересную задачу, потому что Великое Красное Пятно, как полагают, имеет температуру ближе к тем, которые производят более зеленые соли, хотя облака явно красные.
Окраска Юпитера
Итак, какую роль играет гидросульфид аммония в окраске легендарного шторма Юпитера? Исследователи все еще не уверены. Видимый цвет гидросульфида аммония (красный или зеленый или что-то среднее) определяется длиной волны света, которую излучает соединение. Полный профиль света поступающего из соединения, включает длины волн, выходящие за пределы этого видимого диапазона.
Таким образом, исследователи сравнивают полный профиль длины волны гидросульфида аммония при разных температурах и дозах с полным профилем света, исходящего из красного пятна Юпитера. Хотя лед-аммоний-гидросульфид при низких дозах и низких температурах делает «разумным совпадением» с тем, что наблюдалось на планете на некоторых длинах волн. Оно не соответствует всем волнам, которые ученые видели в бурях Юпитера. Лёд облученный при более высоких температурах, даёт лучшее общее соответствие, но длины волн, которые создают зеленоватый цвет, очевидно, являются несоответствиями тому, что видел Хаббл.
tagweb.ru
Почему у Юпитера есть Большое Красное Пятно?
Солнечная система > Система Юпитер > Юпитер > Почему у Юпитера есть Большое Красное Пятно?
Сравнение размеров Большого Красного Пятна и Юпитера
Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберемся с чем имеем дело.
Большое Красное Пятно – антициклонная буря (против часовой стрелки), расположенная на 22° южнее экваториальной линии. Полагают, что она длится уже больше 350 лет, но может быть гораздо старше. В диаметре охватывает более 40000 км, поэтому вы легко найдете ее в телескоп. Сейчас вытягивается на 24000-40000 км в восточно-западном направлении и на 12000-14000 в северо-южном.
Пятно настолько огромное, что может разместить в себе 2-3 земли. Но оно сокращается. В 2004 году его размер составлял лишь половину от того, что было еще 100 лет назад. Некоторые считают, что с такими темпами оно станет круглым в 2040-м году. С 1996-2016 году формирование потеряло 15% своего диаметра.
ИК-обзор показывает, что Пятно холоднее окружающей среды и расположено на большой высоте (на 8 км выше облаков). Этот шторм закрепился на своей позиции из-за восточного реактивного течения с юга и сильного западного на севере. Вокруг края ветер развивается до 432 км/ч, но внутри его практически нет.
В 2010 году ученые использовали для отражения Пятна дальнюю ИК-область спектра и заметили, что центральный (красный) участок теплее на 4К. Эта теплая масса располагается в тропосфере. Она вращается медленнее и может быть остатком воздушного потока.
А откуда взялся красный цвет? Точно никто не знает, но эксперименты показывают, что к этому могли привести сложные органические молекулы: красный фосфор или соединения серы, которые вытянуло из глубины планеты. Будущие миссии смогут предоставить больше информации о составе.
Читайте также:
Положение и движение Юпитера
Строение Юпитера
Поверхность Юпитера
v-kosmose.com
