Юпитер опоясан так зваными зональными ветрами – широкими полосами, параллельными экватору планеты, в которых преобладающие ветры дуют с разной скоростью. В течение десятилетий учёные ломали голову над тем, откуда возникают эти ветры и узоры, создаваемые ими. «Даже спустя 40 лет, это достаточно спорная тема для обсуждения», – утверждает Питер Райнс (Peter Rhines), океанограф из Вашингтонского университета в Сиэтле. Учёный рассказал, что, в целом, причиной возникновения ветров считают конвекцию – явление, вследствие которого горячие газы поднимаются вверх, а холодные – опускаются. Однако, существуют разногласия по поводу того, достигает ли данная конвекция ядра планеты или имеет место лишь вблизи её поверхности.

Своё несогласия с теорией конвекции выразил Андреас Тилгнер (Andreas Tilgner), геофизик из Гёттингенского университета в Германии, и его коллеги из Национального центра научных исследований Франции (CNRS). Их идея заключается в следующем: Юпитер и другие газообразные планеты, по сути, являются сферой из газа, вращающейся вокруг своей оси. Определённое движение газов вызывается и постоянно чередующимися под воздействием спутников планеты приливами и отливами. В частности, это приводит к образованию цилиндрических зон – «колонн», – которые образуются одна внутри другой и вращаются вокруг оси цилиндра с разной скоростью. Там, где эти цилиндрические зоны пересекаются с поверхностью сферы, они образовывают полосы, тянущиеся горизонтально по отношению к экватору сферы.

Два года назад Тилгнер изложил математику теории. Сегодня он вместе с коллегами экспериментально показал, что теория работает. Для создания макета газообразной планеты учёные образовали внутри цилиндра из эластичного кремния сферический вакуум и наполнили его водой, имитирующей газы, которые являются составляющими газовых гигантов. Затем команда исследователей сжала цилиндр с двух сторон, слегка деформировав сферическую форму, и искусственно воссоздали потоковые процессы, характерные для Юпитера посредством добавления в воду ассиметричных пластин из слюды, покрытых диоксидом титана. Эти пластины выстраивались в линию и отражали лазерное излучение в разных направлениях по-разному.

Учёные обнаружили именно то, что и ожидали. При определённых соотношениях скоростей вращения цилиндра и жидкости внутри него, поток разбивался на отдельные цилиндрические колонны, которые и придавали «планете» полосатый вид.

«Я считаю, что это отличнейшая идея, которую стоит проверить более подробно», – утверждает Адам Шоумен (Adam Showman), планетарный учёный из Университета Аризоны.

Источник: sciencemag.org

Страницы: 1 2

загрузка...