Большое красное пятно на Юпитере — самая большая буря в Солнечной системе - уменьшается, и новое исследование может помочь объяснить, почему.
Большое Красное пятно, расположенное в южном полушарии Юпитера, представляет собой закрученный красно-оранжевый овал высокого давления шириной более 10 000 миль. Оно постоянно движется со скоростью более 200 миль в час против часовой стрелки, что технически делает его антициклоном.
И оно уменьшалось на протяжении большей части столетия, особенно за последние 50 лет. Хотя его широтная протяженность остается относительно неизменной, его продольная протяженность сократилась с 40 градусов в конце 19 века до 14 градусов в 2016 году, когда космический аппарат НАСА "Юнона" совершил серию витков вокруг планеты.
"Многие люди смотрели на Большое Красное пятно за последние 200 лет и были очарованы им так же, как и я", - сказал Калеб Кивени, аспирант Высшей школы искусств и наук Йельского университета и ведущий автор нового исследования.
"Многие из этих людей не были профессиональными астрономами — они были просто увлечены и любопытны. Это, плюс любопытство, которое я вижу в людях, когда рассказываю о своей работе, заставляет меня чувствовать себя частью чего-то большего, чем я сам ".
Часть любопытства, связанного с Большим Красным пятном, связана со многими тайнами, которые его окружают, несмотря на то, что оно широко изучено. Астрономы точно не знают, когда образовалось это пятно, почему оно образовалось и даже почему оно красного цвета.
В ходе исследования Кивени, который является сотрудником Йельского факультета наук о Земле и планетах, и его соавторы, Гэри Лакманн из Университета штата Северная Каролина и Тимоти Доулинг из Университета Луисвилля, сосредоточились на влиянии небольших кратковременных штормов на Большое Красное пятно.
Исследователи провели серию 3D-моделирования пятна с использованием явной планетарной изоэнтропийно-координатной модели (EPIC), модели атмосферы для планетарных приложений, разработанной Доулингом в 1990-х годах. Некоторые из этих моделируемых взаимодействий между Большим Красным пятном и меньшими штормами различной частоты и интенсивности, в то время как другая группа контрольных симуляций не учитывала небольшие штормы.
Сравнение результатов моделирования показало, что присутствие других штормов усилило Большое Красное пятно, в результате чего оно стало больше.
"С помощью численного моделирования мы обнаружили, что, подпитывая Большое Красное пятно меньшими штормами, которые, как известно, происходят на Юпитере, мы могли бы регулировать его размер", - сказал Кивени.
Частично исследователи основывали свое моделирование на долгоживущих системах высокого давления, наблюдаемых ближе к дому, в атмосфере Земли. Эти системы, известные как "тепловые купола", или "блоки", регулярно возникают в западных струйных течениях, которые циркулируют в средних широтах Земли, и играют важную роль в экстремальных погодных явлениях, таких как волны жары и засухи.
Долговечность этих "блоков" была связана с взаимодействием с более мелкими, непостоянными погодными механизмами, включая вихри высокого давления и антициклоны.
"Наше исследование имеет убедительные последствия для погодных явлений на Земле", - сказал Кивени. "Было показано, что взаимодействие с близлежащими погодными системами поддерживает и усиливает тепловые купола, что обосновало нашу гипотезу о том, что аналогичные взаимодействия на Юпитере могли поддерживать Большое Красное пятно. Подтверждая эту гипотезу, мы оказываем дополнительную поддержку нашему пониманию тепловых куполов на Земле ".
Кивени сказал, что дополнительное моделирование позволит исследователям уточнить новые результаты — и, возможно, пролить свет на первоначальное формирование Большого Красного пятна.
Источник: Icarus, Йельский университет
Дополнительные материалы
