Юпітер. Кредит зображення: NASA / JPL Натисніть, щоб збільшити
Турбулентність, зумовлена сонячним промінням та грозою, може пояснити численні струмінні потоки Схід-Захід на Юпітер та Сатурн і навіть спричинити сильний вітер, що простягається на сотні чи тисячі кілометрів у внутрішні місця, набагато нижче висот, куди рухаються струмені.
Вчені намагаються зрозуміти механізми, що утворюють реактивні потоки та контролюють їх структуру з моменту, коли перші зображення високої роздільної здатності Юпітера були повернуті космічним кораблем "Піонер" і "Вояджер" у 1970-х роках.
На Землі реактивні потоки - вузькі потоки повітря, що течуть із заходу на схід у середніх широтах - утворюють основну складову глобальної циркуляції нашої планети, і вони контролюють велику частину масштабної погоди, яку зазнають США та інші країни за межами тропіки. Подібні реактивні потоки схід-захід домінують у циркуляції гігантських планет Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун, досягаючи до Юпітера до 400 миль на годину та майже Сатурна та Нептуна майже 900 миль на годину. Питання про те, що спричиняє ці реактивні потоки та наскільки глибоко вони проникають у внутрішню частину гігантських планет, залишається однією з найважливіших невирішених проблем дослідження планетарних атмосфер.
Адам Шоумен та Юан Ліан з Університету Арізони в Тусоні та Пітер Гераш з Корнельського університету в Ітаці, Нью-Йорк, пояснили, як турбулентність у хмарному шарі може керувати глибокими струменями на 37-му щорічному засіданні Відділу планетних наук Американського астрономічного товариства , що проводиться в Кембриджі, Англія.
Ліан, Шоумен та Гіраш провели комп'ютерне моделювання, показавши, що горизонтальні контрасти температури - породжені сонячним світлом або різницею грозової активності - можуть створювати безліч струменевих потоків, які проникають глибоко у внутрішні місця гігантської планети. У симуляціях температурні контрасти індукують глибоко проникаючі циркуляційні клітини, які в свою чергу рухають глибокі струмені. Дослідження, яке використовує вдосконалену тривимірну комп'ютерну модель, є одним із перших, що дозволяє оцінити взаємодію струменів, що утворюються біля вершини атмосфери, з внутрішніми приміщеннями.
Більшість науковців планети припускають, що струмені, накачані біля верхівки атмосфери, залишаться обмеженими цими дрібними шарами, і ми показали, що це неправдиве припущення ", - сказав Шоумен.
Зонд Галілео НАСА, який здійснив парашут в атмосфері Юпітера в 1995 році, був частково призначений допомогти відповісти на питання про те, наскільки глибоко простягаються струмінні потоки. Зонд виявив сильні вітри, що простягаються як мінімум на 150 кілометрів (майже 100 миль) нижче хмар. Планетарні вчені широко інтерпретували це вимірювання як доказ того, що реактивні літаки рухаються зсередини Юпітера. Нове дослідження кидає виклик цій інтерпретації.
"Ми досі не знаємо, чи струмені на планетах-гігантах рухаються зверху чи всередині глибокого внутрішнього простору", - сказав Шоумен. "Але наше дослідження показує, що глибокі вітри, виміряні зондом" Галілео ", можуть бути настільки ж легкими, як результат дрібної турбулентності хмарного шару, як і турбулентності глибоко у внутрішніх місцях Юпітера."
"Цей результат суперечить давнім припущенням багатьох учених планети".
Нове дослідження також показує, що за реалістичних умов турбулентність може спричинити не тільки численні струмінні потоки, але й сильний потік на схід на екваторі, як це спостерігається на Юпітері та Сатурні. Такі атмосферні потоки, як відомо, важко виробляти в атмосферних моделях, зазначив Шоумен.
Оригінальне джерело: NASA Astrobiology
