Астрономія
Астрономія

Стабільність геометричних штормів Юпітера пояснили взаємодією з антициклонами

Використовуючи дані міжпланетної станції «Юнона», вчені змоделювали шторми на полюсах Юпітера, які утворюють геометричні візерунки. Виявилося, що вони не розпадаються та не зливаються через антициклонні кільця навколо кожного циклону. Також на це впливає те, на якій глибині в атмосфері знаходяться шторми. Автори дослідження, опублікованого у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, сподіваються з’ясувати в майбутньому, як та чому утворилися такі шторми.

Що відомо про геометричні шторми Юпітера?

Завдяки своїй унікальній орбіті космічний апарат «Юнона» у 2016 році вперше зафіксував геометричні візерунки штормів на полюсах Юпітера. Біля північного полюса планети вісім вихорів оточують один центральний, а біля південного полюса є шість вихорів та ще один у центрі. Маркування хмар показало, що радіус цих циклонів складає від 2000 до 3500 кілометрів, а центри цих структур знаходяться на відстані 8700 кілометрів від відповідних полюсів. Максимальна швидкість вітру в штормах сягає від 70 до 90 метрів на секунду.

На Землі циклони дрейфують у напрямку до полюсів, але розсіюються над сушею та холодним океаном. У Юпітера немає ані суші, ані океану, проте циклони не накопичуються на полюсах та не зливаються. Інший газовий гігант Сонячної системи Сатурн має лише один циклон, оточений великою кількістю менших антициклонів. Тож астрономам не було відомо, у чому різниця між середовищем Юпітера та Сатурна, що призводить до стабільності таких геометричних штормів. Причини та механізми виникнення цих структур також залишаються незрозумілими.

Чому геометричні шторми не руйнуються?

Команда вчених розробила комп'ютерні моделі, засновані на даних «Юнони» про розміри та швидкість штормів. Астрономи зосередилися на тому, які фактори можуть робити ці геометричні візерунки стабільними. Вони виявили, що це частково залежить від того, наскільки глибоко циклони заходять в атмосферу Юпітера. Але основним фактором стала наявність кілець антициклонів навколо кожного циклону. Це потоки вітру, що обертаються у напрямку, протилежному обертанню кожного з циклонів. Замало екранування від антициклонових кілець призвело б до злиття циклонів, а занадто велике екранування могло розігнати циклони далеко один від одного.

Майбутнє детальне тривимірне моделювання покаже, утворилися ці шторми поблизу полюсів чи мігрували сюди з інших широт.