Содержание
Hubble обнаружил странные изменения в Большом Красном Пятне Юпитера
Американские исследователи выяснили, что скорость вращения Большого Красного Пятна на Юпитере постепенно увеличивается. Наблюдения с помощью космического телескопа Hubble позволили определить, что с 2009 по 2020 год скорость ветров в нем возросла на 8%.
Вращение Большого Красного Пятна (БКП) на Юпитере постепенно ускоряется — это означает, что крупнейший шторм в Солнечной системе становится все более мощным. Статья об этом опубликована в журнале Geophysical Research Letters.
Большое Красное Пятно на экваторе Юпитера, за которым ученые наблюдают на протяжении свыше 350 лет, — это самый масштабный атмосферный вихрь в Солнечной системе. Время от времени пятно меняется в размерах и изменяет свой цвет. Газ внутри него вращается против часовой стрелки, совершая один оборот примерно за шесть земных суток. Скорость ветра внутри пятна превышает 500 км/ч. Наблюдения с помощью космического телескопа Hubble позволили определить, что с 2009 по 2020 год скорость ветров в нем возросла на 8%.
Это касается прежде всего средней скорости ветра на внешней границе шторма, носящей наименование «высокоскоростное кольцо», внутренние же области пятна при этом движутся значительно медленнее.
close
100%
«Мы обнаружили, что средняя скорость ветра в Большом Красном Пятне заметно увеличилась за последнее десятилетие», — заявил ведущий автор статьи Майкл Вонг из Калифорнийского университета в Беркли. Исследователям удалось исключить некоторые другие возможные причины изменений: сдвиг ветров в окружающей атмосфере или температурные вариации в зависимости от высоты. По мере того, как пятно сжимается и округляется, средняя скорость ветров в высокоскоростном кольце увеличивается. Самые заметные изменения в структуре пятна и скорости его движения произошли во время событий 2017 года, когда поблизости от БКП возник сильный конвективный шторм.
«Когда я впервые увидел эти результаты, я задал вопрос: какой в этом смысл? Никто прежде не видел ничего подобного, — признается Вонг.
— Это то, что мог заметить только Hubble. Именно длительные постоянные наблюдения Hubble и сделали возможным это открытие».
Что означают все эти изменения? С уверенностью сказать сложно. Как объясняет Вонг, все, что находится ниже верхних облаков Юпитера, скрыто от Hubble и «невидимо в данных». Но даже с этой оговоркой открытие кажется весьма важным. «Это интересный фрагмент данных, который поможет нам понять, что на самом деле питает Большое Красное Пятно и как оно поддерживает свое существование», — говорит Вонг. Хотя, конечно, предстоит проделать еще большую работу для того, чтобы полностью понять все это.
«Не знаем точный состав»: на далекой экзопланете нашли облака
Астрономы обнаружили облака на экзопланете WASP-127b — «горячем сатурне», сумели измерить их высоту…
24 сентября 10:46
Изменение скорости ветра, отслеживаемое с помощью телескопа Hubble, составляет менее 2,5 км/ч за земной год. «Мы говорим о таком небольшом изменении, что если бы у нас не было данных Hubble за одиннадцать лет, мы бы попросту этого не заметили, — объясняет Эми Саймон из Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте (штат Мэриленд), которая тоже внесла свой вклад в это исследование.
— С Hubble у нас появилась точность, необходимая для выявления этой тенденции». Постоянный мониторинг телескопа Hubble позволил исследователям очень точно отслеживать изменения и анализировать все данные по мере их появления. Самые мелкие детали БКП, которые можно выявить на изображениях Hubble, составляют менее 100 км.
Чтобы лучше справляться с обилием данных Hubble, Вонг применил новый подход к их анализу. Он использовал специальное программное обеспечение для отслеживания десятков и даже сотен тысяч векторов скоростей движущихся частиц.
Космические лучи против Оумуамуа: что обдирает межзвездных пришельцев
Ученые выяснили, что воздействие галактических космических лучей накладывает серьезные ограничения…
20 сентября 15:05
Астрономы пристально изучают «короля бурь» в Солнечной системе с 1870-х годов. Большое Красное Пятно имеет ярко выраженный кирпичный оттенок. Это восходящий поток какого-то вещества из недр Юпитера. Если смотреть немного сбоку, то у шторма будет различима многоуровневая структура слоев, как на свадебном торте, с высокой облачностью в центре, постепенно спускающейся уступами вниз к внешним слоям.
Астрономы давно отметили еще одну тенденцию, которая длится уже более века: пятно постепенно уменьшается в размерах и становится более округлым — ранее оно имело более выраженную овальную форму. Его протяженность уменьшилась примерно вдвое, и сейчас это меньше 20 тыс. км, однако вся Земля все еще с лихвой поместится внутрь этого шторма. При нынешних темпах сокращения пятно станет совершенно круглым к 2040 году. В 2019 году Большое Красное Пятно начало «отслаиваться» по краю, некоторые фрагменты шторма стали даже рассеиваться. Это уменьшение и «расслаивание» вызвало у некоторых астрономов опасение, что БКП может вовсе исчезнуть в ближайшие десятилетия. Однако есть и альтернативная точка зрения: видимый размер Большого Красного Пятна отражает лишь состояние облачности над ним, а не истинный размер вихря, который может, наоборот, при этом усиливаться. Само же «отслаивание» может объясняться взаимодействиями с другими циклонами или антициклонами, в процессе которых в БКП могут вливаться более мелкие образования — так что Большому Красному Пятну, существовавшему по крайней мере несколько столетий, не грозит исчезновение.
Помимо наблюдения за этим уникальным долгоживущим штормом, исследователи наблюдают также штормы на других планетах, включая Нептун, где они, как правило, не остаются на одном месте, перемещаются по поверхности планеты и исчезают всего за несколько лет. Подобные наблюдения помогают ученым не только узнавать что-то новое об отдельных планетах, но и делать обобщенные выводы о физических принципах, лежащих в основе поведения планетных бурь и штормов, включая и земные.
Большое Красное Пятно Юпитера меняется и уменьшается в размерах / Хабр
Планета-гигант Юпитер отличается от всех прочих не только своими размерами. Астрономы уже давно выделяют ее, поскольку около экватора можно наблюдать интересный природный феномен, который получил название Большое Красное Пятно. Это, насколько можно понять, гигантский ураган, который настолько большой, что туда без проблем войдет несколько таких планет, как наша Земля.
Астрономы наблюдают пятно уже несколько столетий, и оно является отличительной особенностью планеты.
Несмотря на то, что ураган существует многие века, он появился не так давно (по космическим меркам) и вскоре может рассосаться. Примерно так, как утихают самые злобные земные ураганы. Сейчас Пятно уменьшается в размерах, меняет свой цвет. Ученые полагают, что оно может рано или поздно исчезнуть, хотя и не берутся прогнозировать сроки полного исчезновения феномена.
Некоторые эксперты дают прогноз о полном стирании Пятна с лика Юпитера в течение последующих 10-20 лет. Как бы там ни было, если даже оно и исчезнет, у человечества остались качественные фотографии этого феномена благодаря зонду Juno, запущенного в космос агентством НАСА и сделавшего свои снимки в июле 2017 года. Juno сфотографировал Юпитер в момент минимального сближения с ним. Уровень детализации снимков почти что невероятный — во всяком случае, до этого момента у астрономов не было подобных фотографий. Расстояние, с которого были сделаны снимки — всего 9010 километров. В момент фотографирования аппарат находился прямо над пятном.
«В течение сотен лет разные ученые наблюдали за ним, удивлялись и обсуждали природу Большого Красного Пятна», — заявил тогда Скотт Болтон, глава проекта Juno из Юго-Западного Исследовательского института в Сан-Антонио. «Сейчас у нас есть лучшие за всю историю фотографии этого шторма. Анализ данных, не только снимков, займет некоторое время, но это позволит пролить свет на прошлое, настоящее и будущее Большого красного пятна».
Как и говорилось выше, ученые наблюдают за пятном уже давно — по крайней мере, с 1600 года. Максимальное время существования земного урагана — 31 день. Размер пятна — 40 тысяч километров в длину и 13 тысяч — в ширину. Кстати, красный цвет пятна пока так и не получил исчерпывающего объяснения. Возможно, причина в химических соединениях, основной которых является фосфор. На планете есть и другие пятна иных цветов.
Что касается уменьшения шторма в размерах, то об этом известно еще с 2015 года. Тогда объект был сфотографирован при помощи Wide Field Camera 3 телескопа «Хаббл».
Снижение размеров пятна происходит довольно медленно. Так, с 2014 по 2015 год объект диаметр его стал меньше всего на 240 километров. Кстати, в самом центре пятна есть туманное «волокно», которое проходит сквозь весь вихрь. Скорость ветра в урагане- 540 километров в час.
То, что БКП (Большое Красное Пятно) может рано или поздно исчезнуть — факт. Дело в том, что такие события в Солнечной системе уже происходили. На Нептуне некогда было такое же пятно, его сфотографировал «Вояджер 2», когда пролетал неподалеку. Но пятна уже не было в 1994 году, когда вступил в строй «Хаббл», начавший делать детальные снимки объектов Солнечной системы.
Астрономы пока не понимают, что именно может поддерживать в урагане жизнь столько времени (хотя исследования на эту тему, конечно, ведутся очень давно). Что касается причины появления пятна, то здесь два варианта. Один — восходящий поток газа, который дошел до стратосферы планеты, и получился вихрь. Если восходящий поток доходит здесь до стабильного слоя атмосферы, то распространяется горизонтально.
Ну а поскольку Юпитер очень быстро вращается, то распространение приводит к образованию вихря. Второй вариант — струйное течение в атмосфере, которое потеряло стабильность. В итоге начались волновые колебания, а после волна распалась, образовав небольшие вихри, впоследствии объединившиеся в единую систему.
Насчет времени исчезновения пятна есть несколько предположений. Одно из них было упомянуто выше. Согласно еще одному, высказанному Эми Саймон из НАСА, объект исчезнет через 70 лет. Проблема в том, что пятно «функционирует не так, как должно бы, не так, как мы можем предположить». По мнению Саймон, через 10-20 лет ураган может приобрести форму окружности, а затем уже начать сокращаться ускоренными темпами.
Большое красное пятно | Факты, размер и определение
Большое красное пятно , долгоживущая огромная грозовая система на планете Юпитер и наиболее заметная особенность ее видимой облачной поверхности. Обычно он красноватого цвета, слегка овальной формы и имеет ширину примерно 16 350 км (10 159 миль) — достаточно большой, чтобы поглотить Землю.
Оно перемещается по долготе относительно облаков по мере вращения Юпитера, но остается в центре примерно на 22° южной широты. в котором пятно сидит. Само Большое Красное Пятно постоянно наблюдается с 1878 года, когда оно было описано американским астрономом Карром Уолтером Притчеттом. Возможно, это та же буря, что и так называемое «Постоянное пятно», открытое в 1665 году итальянским астрономом Джаном Доменико Кассини и последний раз наблюдаемое в 1713 году. Подробные наблюдения и измерения были проведены космическими аппаратами «Вояджер» и «Галилео». При наблюдении в телескопы с Земли его цвет из года в год меняется от лососево-красного до серого, когда он может неотличимо сливаться с окраской окружающих облачных поясов. Снимки с космического корабля с высоким разрешением показали, что розоватый слой облаков может время от времени перекрываться высотными белыми облаками, создавая серое впечатление, наблюдаемое с Земли. В конце 19го века длина пятна составляла около 48 000 км (30 000 миль), и с тех пор пятно сокращается.
Космический аппарат «Вояджер» измерил длину пятна в 23 000 км (14 500 миль) в 1979 году. С 2012 года пятно стало более круглым и сокращается более быстрыми темпами, примерно на 900 км (580 миль) в год.
Викторина «Британника»
Космическая одиссея
«Далеко». «Космический». «Не от мира сего». Возможно, вы слышали сленг, но много ли вы знаете о космосе… кадет? Запустите эту викторину и начните свое путешествие по планетам и вселенной.
В метеорологическом отношении Большое Красное Пятно представляет собой систему антициклонической циркуляции, то есть центр высокого давления в южном полушарии планеты. Камеры, установленные на космических кораблях «Вояджер-1» и «Вояджер-2», показали в 1979 году, что вся система вращается против часовой стрелки с периодом около семи дней, что соответствует скорости ветра на ее периферии 400 км (250 миль) в час. Источник красного окрашивания неизвестен; предложения варьируются от соединений серы и фосфора до органических материалов, любое из которых может быть образовано разрядами молнии или фотохимическими реакциями на большой высоте.
Большое красное пятно простирается намного выше основных облачных слоев Юпитера.
Большое Красное Пятно не привязано к какой-либо твердой поверхности — Юпитер, скорее всего, полностью жидкий. Вместо этого он вполне может быть эквивалентом гигантского урагана, питаемого конденсацией воды, аммиака или того и другого на более низких уровнях атмосферы Юпитера. В качестве альтернативы он может черпать энергию из меньших водоворотов, которые сливаются с ним, или из высокоскоростных течений по обе стороны от него. Его замечательная долговечность, несомненно, является результатом его размера, но точная теория, объясняющая как его источник энергии, так и его стабильность, еще предстоит разработать.
Эта статья была недавно пересмотрена и обновлена Эриком Грегерсеном.
Большое Красное Пятно Юпитера даже глубже, чем предполагали ученые
Крупный план знаменитого Большого Красного Пятна Юпитера, сделанный одним из космических аппаратов НАСА «Вояджер».
(Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech)
Трудно представить масштаб Большого Красного Пятна Юпитера отсюда, на Земле, потому что буря настолько велика, что может поглотить нашу планету.
Теперь, оказывается, Большое Красное Пятно не просто широк: он также глубок, немного глубже, чем кто-либо ожидал. Данные космического корабля НАСА «Юнона» показали, что гигантский шторм простирается на целых 310 миль (500 километров) под вершинами облаков Юпитера. А водоворот Юпитера связан с струями, которые уходят гораздо глубже, намекая на то, что верхняя и нижняя атмосферы гигантской планеты связаны друг с другом.
Эти результаты получены благодаря двум группам ученых, которые проанализировали данные, собранные двумя разными инструментами Juno .
Связанный: Фотографии Большого Красного Пятна Юпитера, крупнейшего шторма в Солнечной системе
Одна группа измерила гравитацию Большого Красного Пятна. Все началось с простой идеи: направить прибор Juno Gravity Science на шторм шириной 10 000 миль (16 000 км), чтобы увидеть, не оставил ли он каких-либо отпечатков пальцев в гравитационном поле Юпитера.
«Это не было частью первоначального предложения Juno», — сказала Марция Паризи, ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, которая руководила исследованием, в котором сообщалось о результатах гравитации.
Использование гравитационных измерений для исследования атмосферных явлений не ново; это было сделано на Земле, например, спутниками-близнецами миссии NASA GRACE («Эксперимент по восстановлению гравитации и климату»). Гравитационные инструменты также могут видеть глубже в атмосферу, чем другие инструменты. Такого еще никогда не делали с Большим Красным Пятном.
На этой иллюстрации объединено изображение Юпитера, полученное прибором JunoCam на борту космического корабля НАСА «Юнона», с составным изображением Земли, чтобы показать размер и глубину Большого Красного Пятна Юпитера. (Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)
Но даже после того, как идея была одобрена, Паризи и ее коллеги понятия не имели, найдут ли они что-нибудь на самом деле.
Большое Красное Пятно может быть колоссом, но это капля в море общей массы Юпитера. И, как сказал Паризи, «если вы не знаете, насколько глубока Большое Красное Пятно, вы не можете предсказать, что вы увидите».
Но исследователи действительно уловили флуктуации гравитационного поля Юпитера, достаточные для того, чтобы определить глубину шторма: 310 миль (500 км), что больше, чем расстояние от уровня моря до Международная космическая станция . И великий шторм, кажется, подпитывается струями, которые проникают гораздо глубже — на целых 1900 миль (3000 км), как обнаружила команда.
В то же время другая группа изучала Большое Красное Пятно с помощью микроволнового радиометра Юноны, прибора, который исследует атмосферу планеты с помощью микроволн. Эти ученые хотели заглянуть вглубь шторма, чтобы увидеть, как он тикает по вертикали.
Они обнаружили, что Пятно вместе с несколькими другими штормами Юпитер , тянется далеко вниз, с осадками и сквозняками на невиданной глубине.
Они обнаружили признаки этих явлений ниже уровня облаков Юпитера, ниже которых, как ожидается, аммиак и вода в атмосфере будут конденсироваться.
Вместе гравитационные и микроволновые измерения указывают на то, что верхние слои атмосферы Юпитера значимым образом связаны с этими глубинами.
Истории по теме:
Юнона совершает длинные круговые орбиты вокруг Юпитера с 2016 года, а недавно НАСА продлило свою миссию до 2025 года. северный полюс — и подальше от Большого Красного Пятна, которое находится южнее. Но, по словам Паризи, инструменты Юноны получат возможность наблюдать за другими диковинками, такими как 9 Юпитера.0025 загадочные полярные циклоны .
«А потом у нас есть луны,» сказал Паризи. «Мы уже пролетали над Ганимедом, и мы собираемся сделать это для Европы, и Ио. Они, очевидно, собираются собирать данные и там».
Оба новых исследования были опубликованы в Интернете сегодня (28 октября) в журнале Science. Вы можете найти их здесь (открывается в новой вкладке) и здесь (открывается в новой вкладке).
Подпишитесь на нас в Твиттере @Spacedotcom (открывается в новой вкладке) и на Facebook (открывается в новой вкладке) .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Рахул Рао — выпускник программы SHERP Нью-Йоркского университета и независимый научный писатель, регулярно освещающий темы физики, космоса и инфраструктуры. Его работы публиковались в Gizmodo, Popular Science, Inverse, IEEE Spectrum и Continuum. Ему нравится кататься на поездах ради развлечения, и он видел все сохранившиеся серии «Доктора Кто». Он имеет степень магистра в области написания научных статей в рамках Программы отчетности по науке, здоровью и окружающей среде Нью-Йоркского университета (SHERP) и степень бакалавра в Университете Вандербильта, где он изучал английский язык и физику.