Когда космический корабль Юнона прибыл на Юпитер в июле 2016 года, он быстро приступил к работе. Среди множества потрясающих изображений планеты были наши первые изображения полюсов Юпитера. И то, что мы увидели, было огромным сюрпризом: геометрическое расположение циклонов в постоянных узорах.
Полярные области Юпитера всегда были загадкой для земных наблюдателей. Планета не сильно наклонена, а это значит, что полюса всегда соблазнительно видны. Другие космические корабли, посещающие Юпитер, сосредоточены в экваториальных областях, но циркумполярная орбита Юноны дает нам хороший, ближний обзор полюсов Юпитера.
«Это необычайно устойчивое расположение таких хаотических элементов. Мы никогда не видели ничего подобного ». - Морган О'Нил, Чикагский университет
У Юноны есть целый набор инструментов, предназначенных для раскрытия некоторых тайн, окружающих Юпитер, в том числе инфракрасный сканер и камера видимого света. Полярные области - особый центр миссии, и астрономы с нетерпением ждали их первых взглядов на скрытые полюса Юпитера. Они не были разочарованы, когда получили их.
Каждый из полюсов Юпитера представляет собой геометрическую совокупность больших циклонов, расположенных в виде многоугольников. На северном полюсе восемь штормов расположены вокруг одного полярного циклона. На юге один шторм окружен пятью другими.
Это было ошеломляющее открытие, которое быстро привело к вопросам о том, почему и как эти штормовые мероприятия. В атмосфере Юпитера преобладает штормовая активность, в том числе хорошо известные горизонтальные штормовые полосы в экваториальных районах и знаменитое Большое красное пятно. Но эти почти хитрые расположения полярных бурь были чем-то другим.
Постоянное расположение штормов - загадка. Наше текущее понимание говорит нам, что штормы должны дрейфовать и сливаться, но эти штормы не делают ни того, ни другого. Они просто поворачиваются на месте.
В новой статье, опубликованной в журнале Nature, все глубже рассматриваются эти своеобразные механизмы штормов. Статья подготовлена учеными из международной группы учреждений, в том числе из Чикагского университета. Это одна из четырех статей, посвященных новым наблюдениям с космического корабля Юнона.
Одним из соавторов статьи является Морган О'Нил, доктор наук Чикагского университета. Заметив штормы, она сказала следующее: «Это необычайно устойчивое расположение таких хаотических элементов. Мы никогда не видели ничего подобного ».
Странное геометрическое расположение полярных штормов Юпитера напомнило О'Нилу о чем-то из библиотеки странных физических явлений, наблюдаемых только в лабораторных условиях. Еще в 90-х годах ученые использовали электроны для моделирования свободной от трения турбулентной двумерной жидкости при ее охлаждении. В этих условиях они наблюдали похожее поведение. Вместо слияния, как ожидалось, маленькие вихри слипались вместе и образовывали равные промежутки вокруг центра. Они назвали эти массивы «вихревыми кристаллами».
Это может помочь объяснить, что происходит на полюсах Юпитера, но это слишком рано, чтобы быть уверенным. «Следующий шаг: можете ли вы создать модель, которая строит виртуальную планету и предсказывает эти потоки?» О'Нил сказал. Это будет следующим шагом в понимании этого явления.
Может быть, это не удивительно, что эти изящно выглядящие штормы на полюсах настолько постоянны. В конце концов, большое красное пятно на Юпитере было видно уже более 200 лет. Возможно, Юпитер просто огромен и стабилен.
Но полярные циклоны все еще требуют объяснения. И каково бы ни было это объяснение, понимание того, что происходит на Юпитере, поможет нам лучше понять другие планеты.
