Компьютерное моделирование Юпитера. Изображение предоставлено UCLA. Нажмите, чтобы увеличить.
Новая компьютерная модель указывает на то, что сильные ветры Юпитера генерируются глубоко в недрах гигантской планеты, сообщают сегодня в журнале Nature ученый из Калифорнийского университета и международные коллеги.
Сильные ветры Юпитера сильно отличаются от земных. Они постоянно вращаются вокруг планеты, и за эти 300 лет, которые ученые изучали, очень мало изменились. Массовые ветры с востока на запад в экваториальной области Юпитера достигают приблизительно 340 миль в час? в два раза быстрее, чем ветры, вызванные сильными ураганами на Земле. В более высоких широтах направление ветра переключается на чередующиеся струи, которые мчатся вокруг планеты.
Никто не смог объяснить, почему ветры такие постоянные или что их порождает? но это может измениться.
«Наша модель предполагает конвекцию, управляемую глубокими внутренними источниками тепла, приводящими в действие поверхностные ветры Юпитера», - сказал Джонатан Арну, доцент кафедры физики планет в Калифорнийском университете. «Модель дает возможный ответ на вопрос, почему ветры столь устойчивы на протяжении веков. Поверхность Юпитера - это хвост; собака - это горячий интерьер планеты.
«На Земле, - сказал Арну, - мы получаем сильные изменения в характере ветра каждый сезон. На Юпитере практически нет вариаций. Изменяются структуры облаков, но крупномасштабные ветры остаются практически постоянными ».
Исследователи определили ключевые ингредиенты, которые объясняют «супер ветры» Юпитера, и учли их в своей модели. Коллегами Арну являются Мориц Хеймпел, доцент кафедры физики в Университете Альберты в Эдмонтоне, и Йоханнес Вихт из Института Макса Планка по исследованию Солнечной системы в Германии.
Aurnou, Heimpel и Wicht создали первую трехмерную компьютерную модель, которая генерирует как большую восточную экваториальную струю, так и меньшие чередующиеся струи в более высоких широтах. В быстро вращающейся оболочке жидкости они моделировали конвекцию с тепловым приводом, которая движет движением в кипящем котле.
«Три важнейших компонента - это правильная геометрия, турбулентная конвекция и быстрое вращение, и наша модель содержит все три элемента», - сказал Арну, преподаватель кафедры наук о Земле и космических науках Калифорнийского университета. «Если вы включите все это, это даст нам правильный рецепт. В будущем мы усовершенствуем нашу модель, добавив еще больше ингредиентов ».
Радиус Юпитера более чем в 11 раз больше радиуса Земли. Огромное количество тепла исходит от интерьера.
«Тепло изнутри Юпитера сравнимо с теплом, которое планета получает от солнца», - сказал Арну.
Модель предполагает, что трехмерная конвекция в глубокой атмосфере Юпитера ведет к зональным потокам, сказал Арну.
Внутренняя часть Юпитера состоит в основном из сжатого водорода, гелия и гигантской плазмы.
Арну продолжит изучать сильные ветры Юпитера, а также на Сатурне, Уране и Нептуне.
Первоисточник: Пресс-релиз UCLA
