Юпитер красное пятно: Огромный красный вихрь размером с Землю. Что внутри Большого Красного Пятна Юпитера

Астрономы измерили глубину Большого Красного Пятна на Юпитере

Данные, собранные межпланетной станцией «Юнона» в прошлом году, показали, что «корни» Большого Красного Пятна уходят глубоко в атмосферу Юпитера. Кроме того, на сайте NASA сообщается, что астрономы заметили две новые радиационные зоны над экватором планеты.

Большое Красное Пятно существует в атмосфере Юпитера вот уже 350 лет. Считается, что впервые его обнаружил астроном Джованни Кассини в 1665 году. Гигантский вихрь настолько велик, что мог бы полностью поглотить нашу планету, а скорость ветра внутри него превышает 500 километров в час. Считается, что Большое Красное Пятно приобрело характерный цвет благодаря полирадикалам серы, которые образуются из-за облучения гидросульфидов аммония, входящих в состав облаков. Согласно другим версиям, окраска пятна обусловлена наличием сложных органических молекул или красным фосфором.

11 июля «Юнона» совершила самое тесное в истории человечества сближение с Большим Красным Пятном. Расстояние между аппаратом и плотными слоями атмосферы газового гиганта составило 9 тысяч километров — всего в 20 раз больше, чем расстояние от Земли до МКС. За это время инструменты станции успели собрать множество данных о гигантском вихре и теперь исследователи представили результаты их обработки на ежегодной встрече Американского Геофизического Союза в Новом Орлеане.

Выяснилось, что «корни» Большого Красного Пятна уходят вглубь атмосферы планеты примерно на 300 километров. Что более интересно, основание вихря оказалось заметно теплее его вершины. Обычно движение воздушных масс связано с перепадами температуры, поэтому теплое основание пятна объясняет свирепые ветры, которые мы наблюдаем в верхней части атмосферы.

Детекторы «Юноны» также обнаружили новую радиационную зону около экватора, которая располагается чуть выше атмосферы газового гиганта. В ней ионы водорода, кислорода и серы движутся с околосветовыми скоростями. Ученые предполагают, что источниками этих частиц являются молекулы с юпитерианских спутников Ио и Европы, которые ионизировались при взаимодействии с атмосферой планеты.

«Юнона» также нашла признаки высокоэнергетических ионов по краям так называемого радиационного пояса Юпитера — области, в которой доминируют электроны, движущиеся с релятивистскими скоростями. Откуда появились эти ионы — исследователям неизвестно. 

Автоматическая межпланетная станция «Юнона» была отправлена к Юпитеру в августе 2011 года. В июле 2016 года она вышла на орбиту вокруг газового гиганта и начала обширную научную программу по изучению атмосферы, магнитного и гравитационного поля, строения и эволюции Юпитера. Подробнее о целях миссии можно прочитать в нашем материале «Юнона, дай мне силу!», а также на специальной странице.

Кристина Уласович

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Большое Красное Пятно продолжает уменьшаться

Гигантский шторм, известный под названием Большого Красного Пятна (БКП), является одной из главных «визитных карточек» Юпитера. Его возраст остается загадкой. Первое документально подтвержденное сообщение о наблюдении шторма датировано 1831 годом. В то же время известно, что еще в 1665 году Джованни Кассини сделал пометку о том, что заметил на Юпитере некое «постоянное пятно». Многие астрономы считают, что он увидел именно БКП.Гигантский шторм не является неизменным образованием — он постоянно эволюционирует, его форма и размеры постепенно меняются. В начале прошлого века БКП имело ярко выраженную овальную форму. Его длина вдоль наибольшей оси составляла 41 тыс. км, ширина — 14 тыс. км. В те времена внутри пятна могло свободно поместиться три планеты размером с Землю.

Большое Красное Пятно глазами аппарата Voyager 2. Источник: NASA/JPL/Björn Jónsson/Seán Doran/Flickr (CC BY-NC-ND 2.0)

Однако с тех пор оно существенно уменьшилось в размерах. В начале 1980-х его длина составляла 23 тыс. км, в 1995 года — 21 тыс. км, в 2009 году — 18 тыс. км, а весной прошлого года — 16 тыс. км. При этом форма пятна сменилась с овальной на почти круглую.

Группа исследователей проанализировала данные многовековых наземных наблюдений, а также информацию, собранную космическими аппаратами, чтобы лучше понять, как менялась форма БКП. Как оказалось, оно постепенно уменьшается в размерах еще с конца XIX века. Исключением является лишь небольшой период в 1920-х годах, когда оно временно увеличилось. Исследование показало, что недавно пятно начало смещаться на запад с заметно большей скоростью, хотя до этого его дрейф был равномерным.

Анимация вращения Большого Красного Пятна. Источник: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstadt/Justin Cowart

Ранее считалось, что по мере уменьшения площади БКП скорость ветров внутри него должна возрастать. Но, судя по всему, имеет место обратный процесс. Вместо того чтобы наращивать скорость, шторм вытягивается, увеличивая свою высоту. Это чем-то напоминает работу с глиной на гончарном круге: когда колесо вращается, художник может превратить низкую круглую заготовку в высокую тонкую вазу, нажимая на нее руками. Конечно БКП — не глиняная заготовка, но корреляция между сокращением его площади и увеличением высоты все же заметна.

Сравнение размеров Большого Красного Пятна. Источник: Damian Peach

Не остается неизменным и цвет шторма. Не исключено, что вскоре его придется называть Большим оранжевым пятном: начиная с 2014 года он начал приобретать именно такой оттенок. По одной из версий это связано с переносом в верхние слои атмосферы веществ, придающих пятну характерный цвет. Там они подвергаются воздействию более интенсивного ультрафиолетового излучения и меняют окраску.

В целом, исследователи пришли к выводу, что в ближайшие 5-10 лет нам следует ожидать стремительных изменений в форме и поведении БКП. Не исключено, что знаменитый шторм может стихнуть прямо на наших глазах.

По материалам https://www.nasa.gov

Юпитер

Последнее исследование данных Juno раскрывает неожиданную особенность Большого красного пятна Юпитера: ScienceAlert

Space29 октября 2021 г.

Морган Макфолл-Джонсен, Business Insider

Красное пятно Юпитера запечатлено в 12-м периджове Юноны. (Шон Доран/Джеральд Эйхштедт/НАСА/SwRI/MSSS)

Знаменитое Большое Красное Пятно Юпитера может проникать в атмосферу планеты даже глубже, чем предполагали ученые.

Космический корабль НАСА «Юнона» дважды пронесся мимо Большого Красного Пятна — антициклона, достаточно большого, чтобы поглотить Землю — в 2019 году. Измерения этих полетов теперь раскрывают структуру шторма гораздо более подробно, чем могут показать изображения телескопа. Эти данные свидетельствуют о том, что вихрь, вероятно, простирается на глубину от 186 до 310 миль (от 200 до 500 километров) — намного ниже облаков Юпитера.

Зонд «Юнона» вращается вокруг Юпитера, пролетая мимо его полюсов и даже некоторых его спутников в течение последних пяти лет. До своего последнего визита к Большому Красному Пятну космический корабль не пролетал мимо гигантского шторма с июля 2017 года.0003

Снимок Юпитера и его Большого красного пятна, сделанный космическим телескопом Хаббл в 2019 году. (A. Simon/M.H. Wong/NASA/ESA et al.)

В то время измерения Юноны показали, что вихрь простирается примерно на 200 миль (322 км) в атмосферу Юпитера. В то время это была удивительная глубина для ученых — примерно в 50–100 раз глубже, чем океаны Земли. Но теперь последние облеты Юноны показали, что шторм может распространяться гораздо дальше.

«Это означает, что это гигантский шторм», — сказал The Verge Йохай Каспи, исследователь Juno из Института науки Вейцмана в Израиле. «Если бы вы поместили этот шторм на Землю, он распространился бы до самой космической станции. Так что это просто монстр».

(Gerald Eichstadt/Justin Cowart/NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS)

Вверху: Анимированное Большое Красное Пятно на основе данных о скорости от Juno и моделирования ветра.

Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Science в четверг.

Таинственным образом струйные потоки, окружающие Большое Красное Пятно, простираются еще глубже — почти на 1900 миль (около 3000 км) ниже поверхности облаков Юпитера. Исследователи не уверены, почему.

Однако они знают, что эти струи — отдельные полосы газа, обвивающие планету, — поддерживают существование Большого Красного Пятна. Шторм зажат между двумя струйными потоками, которые движутся в противоположных направлениях, приводя в действие вращение вихря.

Бурные облака, окружающие Большое Красное Пятно Юпитера. (A. Simon/NASA/ESA et al.)

«Удивительно, что [Большое красное пятно] уходит так глубоко… но также удивительно, что оно не уходит так глубоко, как струи», — Марсия Паризи, ученый из Юноны. в Лаборатории реактивного движения НАСА, рассказал The Verge.

«Значит, на высоте 500 километров что-то происходит, что в основном ослабляет Большое Красное Пятно. »

Большое Красное Пятно постоянно меняется. Он сжимался и становился более круглым с тех пор, как астрономы начали его наблюдать около 150 лет назад. Буквально в прошлом месяце другая группа ученых обнаружила, что ветры во внешней полосе циклона за последнее десятилетие усилились, а во внутренних областях замедлились.

Измерения космического телескопа Хаббл НАСА показали, что Большое Красное Пятно становится выше по мере того, как оно сжимается.

Некоторые ученые предполагают, что шторм рухнет и исчезнет всего через несколько десятилетий из-за его уменьшения в размерах, но другие исследователи с этим не согласны.

Со своей стороны, «Юнона» будет продолжать движение по орбите и изучать Юпитер еще четыре года.

Эта статья была первоначально опубликована Business Insider.

Еще от Business Insider:

Происхождение Большого Красного Пятна Юпитера

  • Опубликовано:
  • Р. СКРЫТЬ 1  

Природа
том 190 , страницы 895–896 (1961)Цитировать эту статью

  • 439 доступов

  • 94 Цитаты

  • Сведения о показателях

Abstract

Большое красное пятно в южном полушарии Юпитера. В остальном постоянно меняющаяся поверхность плотного облака Юпитера на протяжении многих лет сбивала с толку астрономов 1,2 . Цель этого сообщения состоит в том, чтобы наметить результаты элементарных динамических и гидродинамических соображений, которые предлагают прямое объяснение явления. Вопреки общепринятым взглядам 3 , неравномерное вращение Большого Красного Пятна , а не исключает возможность того, что его происхождение находится на «твердой планете» ; Я полагаю, что наблюдения могли объясняться довольно поверхностной «топографической особенностью» поверхности «твердой планеты». Теория должна поддаваться дальнейшим проверкам с помощью наблюдений, и сейчас готовится эксперимент для проверки главного теоретического аргумента, на котором она основана.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Варианты доступа

Подписка на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

199,00 €

всего 3,90 € за номер

Подписаться

Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

$32,00

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Ссылки

  1. Phillips, T.E.R., статья о «Юпитере» в четырнадцатом выпуске 9-го0025 Британская энциклопедия (1929).

    Google ученый

  2. Пик, Б. М., Планета Юпитер (Faber and Faber, Ltd., Лондон).

  3. Рассел Х. Н., Дуган Р. С. и Стюарт Дж. К., Астрономия , 1 , Солнечная система (Джинн и Ко., Бостон, 1945).

    Google ученый

  4. Вильдт Р., Пн. Нет. Рой. Астро. соц. , 107 , 84 (1947).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ
    КАС

    Google ученый

  5. Taylor, G. I., Proc. Рой. соц. , А, 104 , 213 (1923).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google ученый

  6. Брейсвелл, Р. Н., изд., Парижский симпозиум по радиоастрономии (Stanford Univ. Press, 1959).

  7. Карр, Т. Д., Смит, А. Г., Пеппл, Р., и Барроу, Ч. Х., Астрофиз. J. , 127 , 274 (1958).

    Артикул
    ОБЪЯВЛЕНИЯ

    Google ученый

  8. Пейн-Гапошкин, К., Введение в астрономию (Эйр и Споттисвуд, Лондон, 1956).

    Google ученый

Скачать ссылки

Информация об авторе

Авторы и организации

  1. Факультет физики, Королевский колледж (Университет Дарема), Ньюкасл-апон-Тайн, 1

    R. HIDE

Авторы

  1. R. HIDE

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в
    PubMed Google Scholar

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

  • Дистанционное определение формы вихрей Юпитера из лабораторных экспериментов

    • Дафне Лемаскерье
    • Джулио Факкини
    • Майкл Ле Барс

    Физика природы (2020)

  • Лабораторный эксперимент по развитию циклогенеза с подветренной стороны горы

    • А. Лонгетто
    • Г. Шабер Д’Иер
    • К. Жиро

    Иль Нуово Чименто C (1996)

  • Лабораторное моделирование инерционных и фрикционных эффектов при обтекании и обтекании препятствий баротропными вращающимися потоками: сравнение с простыми численными и аналитическими моделями

    • С. Алессио
    • Л. Бриаторе
    • Р. Пурини

    Иль Нуово Чименто C (1995)

  • Модели юпитерианских вихрей

    • Эндрю П.