Моделювання показало незмінну інтенсивність вихору в основі Великої Червоної Плями

Астрофізики представили результати чисельного моделювання гігантського шторму на Юпітері, згідно з якими справжній розмір вихору не змінюється, незважаючи на скорочення розміру захоплюваної ним частини атмосфери. Причина спостережуваної поведінки полягає в певній конфігурації обурення, через що взаємодіючі з плямою невеликі вихори відштовхуються від нього, а не зливаються з ним, повідомили вчені в доповіді на з'їзді секції гідродинаміки Американського фізичного товариства.


Велика Червона Пляма на Юпітері - це великий атмосферний шторм, який вирує на планеті як мінімум майже 200 років. Перші історичні відомості про нього відносяться до кінця XVII століття, але безперервно спостерігається воно з 1830 року. Протягом останніх десятиліть об'єкт детально досліджували як наземними телескопами, так і космічними апаратами, такими як «Вояджер» і «Юнона».


Тривалі ряди фотографій чітко показують стиснення зовнішнього розміру Великої Червоної Плями, тобто області червонуватих хмар на поверхні планети. Зокрема, навесні 2019 року дослідники зафіксували відрив кількох червоних «пластівців» від основної плями. Однак Юпітер не володіє чіткою поверхнею, тому великі вихори в його атмосфері йдуть глибоко в його товщу і динаміка шторму в надрах планети-гіганта точно не відома.

Астрофізики під керівництвом Філіпа Маркуса (Philip Marcus) з Каліфорнійського університету в Берклі створили нову гідродинамічну модель рухів газу, яка пророкує незмінну інтенсивність вихору на глибині. За словами авторів роботи, їх результати показують, що скорочення частини залученого в рух по колу хмарного покриву не говорить про загасання самого шторму.

Фізики стверджують, що у Великої Червоної Плями є два характерні кордони, причому жодна з цих кордонів не збігається з видимим зовні хмарним покривом. З одного боку, це область з аномальною потенційною завихреністю, а з іншого - положення останньої замкнутої лінії струму. Потенційна завихреність - це величина, що зберігається у відсутності дисипації, залежна від наявності кругових рухів у середовищі та її розшарованості.

Згідно з висновками авторів, область між кордоном стрибка потенційної завихреності і останньою замкнутою лінією струму може змінюватися. У стані з великою площею цієї зони відповідні близько до Плями невеликі вихори поглинаються, і вона росте. Однак якщо ця область мала, то вихори будуть відторгнуті біля критичної точки гальмування потоку, а така завжди є хоча б одна на останній замкнутої лінії струму.

Якщо ця модель вірна, то відділення «пластівців», яке спостерігалося навесні, може бути інтерпретовано як витіснений невеликий вихор, що підійшов близько до Плями. Також з роботи вчених випливає, що біля Плями повинна існувати вторинна циркуляція речовини, створювана вертикальним градієнтом температури. Саме цей рух підживлює сам шторм, дозволяючи йому існувати століттями, незважаючи на в'язкість, тертя та інші види втрати енергії.

Раніше астрономи виміряли глибину Великої Червоної Плями, з'ясували походження його «барвника», а також знайшли на Юпітері водяну хмару.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND