Понедельник, 20.04.2026
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Ракета Starship совершила одиннадцатый испытательный полет
15.10.2025 22:48 Давность: 187 days
Категория: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун
Количество просмотров: 1509

Планетологи объяснили, почему экваториальные ветры на Юпитере и Нептуне дуют в разные стороны



На Юпитере и Сатурне ветры у экватора движутся в направлении вращения самих планет, то есть на восток, а на Нептуне и Уране — на запад. До сих пор это различие связывали с особенностями их внутреннего строения. Однако результаты нового исследования показали, что все дело в едином физическом механизме.


Газовые гиганты Солнечной системы — Юпитер и Сатурн — состоят преимущественно из водорода и гелия. Из-за огромного давления в их недрах газ постепенно переходит в жидкость, а мощные источники внутреннего тепла заставляют атмосферы «кипеть» изнутри. Ледяные гиганты — Уран и Нептун — напротив, содержат меньше водорода и гелия, но больше воды, метана и аммиака. Их внутренние слои плотнее и холоднее, а собственное тепловое излучение значительно слабее (особенно у Урана).

Вот почему устойчивую циркуляцию у газовых гигантов объясняли внутренним потоком тепла, а у Урана и Нептуна — влиянием солнечного излучения. Напомним, ветры на планетах-гигантах дуют со скоростью приблизительно 300 метров в секунду (на Сатурне) и 400 метров в секунду (на Нептуне).

Однако результаты научной работы, опубликованной в журнале Science Advances, показали, что оба явления могут быть проявлением одного и того же механизма — глубинной конвекции. Это процесс, при котором тепло перемешивается в атмосфере или жидкости за счет циркуляции. К такому выводу планетологи пришли, разработав универсальную модель. Она показала, что конвекционные потоки («колонны»), формирующиеся в недрах планет под действием вращения, могут наклоняться в разные стороны, тем самым определяя направления потока на экваторе.

Для этого международная исследовательская группа под руководством Керен Дур-Милнер (Keren Duer-Milner) из Института Вейцмана (Израиль) применила трехмерную численную модель, воспроизведя атмосферные течения путем подъема горячего вещества из недр планет-гигантов вверх.

Сравнение атмосферных потоков газовых и ледяных гигантов Солнечной системы. На Юпитере и Сатурне (слева) показаны восточные экваториальные ветры, движущиеся в направлении вращения планеты, а на Уране и Нептуне (справа) — западные, направленные в противоположную сторону.

Поскольку за исключением наклона конвекционных «колонн», все прочие физические параметры остались неизменны, ученые впервые продемонстрировали, что даже при одинаковых физических условиях атмосфера может стабилизироваться в одном из двух состояний — с восточным или западным ветром на экваторе.

Переход между состояниями при этом зависит от глубины конвективного слоя: более глубокие оболочки характерны для Юпитера и Сатурна, мелкие — для Урана и Нептуна. Хотя в промежуточном диапазоне возможны оба варианта, исход зависит от случайных флуктуаций в начальной турбулентности. Моделирование также помогло выявить наличие экваториальных волн, которые движутся в противоположных направлениях в зависимости от типа вращения, что, по мнению планетологов, указывает на универсальный механизм этих процессов.

Таким образом, авторы нового исследования объединили динамику атмосфер четырех планет-гигантов, а также получили необходимые инструменты для исследования аналогичных процессов в недрах далеких миров и светил.

Источник: Naked Science


Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Межгалактическая среда

Межгалактическое пространство заполнено газом. Его средняя плотность не превышает одного атома на кубический дециметр, однако общая масса межгалактического газа, возможно, превышает массу содержащуюся во всех звездах... [далее]

Rambler's Top100