Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики – The Universe Times | 24.04.2019

Scroll to top

Top

Нет комментариев

“Хаббл” исследует жизненный цикл гигантских штормов на Нептуне

“Хаббл” исследует жизненный цикл гигантских штормов на Нептуне

В 1989 году космический аппарат “Вояджер-2” пронёсся мимо Нептуна – своей последней цели, прежде чем устремиться к внешним границам Солнечной системы. Это был первый раз, когда космический корабль посетил этот отдалённый мир. Когда корабль приблизился к планете, то сделал снимки двух гигантских ураганов, формирующихся в южном полушарии Нептуна. Ученые окрестили их как “Большое Тёмное Пятно” и “Тёмное Пятно 2”.

Всего пять лет спустя, в 1994 году, космический телескоп “Хаббл” сделал первые чёткие снимки Нептуна с расстояния 4.3 миллиарда километров. Учёным не терпелось ещё раз взглянуть на ураганы. Вместо этого фотографии “Хаббла” показали, что и Большое Тёмное Пятно размером с Землю, и меньшее тёмное пятно исчезли.

”Это был, безусловно, сюрприз. Мы привыкли смотреть на Большое Красное Пятно Юпитера, которое, по-видимому, находилось на своём месте более ста лет. Планетологи немедленно начали создавать компьютерные модели, чтобы понять таинственное исчезновение Большого Тёмного Пятна”, – вспоминает Эми Саймон, планетолог из Центра космических полетов Годдарда в Гринбелте.

Теперь, уже в рамках проекта Outer Planet Atmospheres Legacy (Исследование Атмосфер Внешних Планет, OPAL), Саймон и её коллеги пытаются ответить на эти вопросы. Благодаря изображениям, переданным “Хабблом”, команда не только впервые стала свидетелем формирования урагана на Нептуне, но и разработала условия, которые точно определяют частоту и продолжительность штормовых систем.

Нептун

Этот коллаж показывает снимки ураганов на Нептуне с космического телескопа “Хаббл” (слева) и космического корабля “Вояджер-2” (справа). Камера широкого поля на “Хаббл” запечатлела планету в сентябре-ноябре 2018 года. Здесь показан новый тёмный ураган (вверху в центре). На изображении “Вояджера” в центре видна буря, известная как Большое Тёмное Пятно. Оно имеет размеры примерно 13000 на 6600 километров, что в самом большом размере сопоставимо с Землёй. Белые облака, видимые в непосредственной близости от ураганов, расположены выше в атмосфере. Источник: NASA/ESA/GSFC/JPL

Рождение бури

В 2015 году команда OPAL начала ежегодную миссию по анализу изображений Нептуна, полученных “Хабблом”, и обнаружила небольшое тёмное пятно в южном полушарии. С тех пор, каждый год Саймон и её коллеги наблюдали за планетой и наблюдали за тем, как ураган рассеивается. В 2018 году появилось новое тёмное пятно, зависшее над 23 градусе северной широты.

“С 2015 года мы были так заняты отслеживанием этого малого шторма, что совершенно не ожидали увидеть ещё один так скоро, да при том большой. Это был приятный сюрприз. Каждый раз, когда мы получаем новые изображения от “Хаббла”, на Нептуне всегда есть некие отличия от того, что мы ожидали”, – говорит Саймон об урагане, который похож по размеру на Большое Тёмное Пятно.

Более того, рождение шторма было заснято на камеру. Анализируя снимки Нептуна, сделанные “Хабблом” в период с 2015 по 2017 год, команда обнаружила, что в области, где позднее появится последнее тёмное пятно, образовалось несколько небольших белых облаков. Исследователи опубликовали свои выводы 25 марта в журнале Geophysical Research Letters.

Высотные облака состоят из кристаллов метанового льда, которые придают им характерный яркий белый вид. Считается, что эти сопутствующие облака парят над ураганами, подобно тому, как лентикулярные облака покрывают высокие горы на Земле. Их присутствие за несколько лет до того, как был обнаружен новый ураган, позволяет предположить, что тёмные пятна могут возникать в гораздо более глубоких слоях атмосферы.

“Точно так же, как околоземный спутник наблюдает за земной погодой, мы наблюдаем за погодой на Нептуне. Так же, как ураганы отслеживаются на Земле, изображения “Хаббла” показали интересный путь движения тёмного пятна. В течение почти 20 часов шторм дрейфовал на Запад, двигаясь немного медленнее, чем высокоскоростные ветры Нептуна”, – говорит Гленн Ортон, планетолог из Лаборатории реактивного движения, который также участвует в проекте OPAL

Но эти нептунианские бури отличаются от циклонов, которые мы видим на Земле или Юпитере, так же, как и модели ветра, которые их приводят в движение. Тонкие полосы ветровых потоков на Юпитере удерживают Большое Красное Пятно на заданной траектории. На Нептуне ветровые потоки действуют гораздо более широкими полосами вокруг планеты, позволяя штормам, таким как Большое Тёмное Пятно, медленно дрейфовать по широтам. Ураганы обычно парят между западными экваториальными ветровыми струями и восточными течениями в более высоких широтах, прежде чем сильные ветры не разделят их.

“Нам нужно провести ещё больше наблюдений, потому что мы хотим иметь возможность изучать то, как ветры меняются со временем”.

Средняя продолжительность существования

Саймон также входит в команду ученых, возглавляемую студентом Эндрю Хсу из Калифорнийского университета в Беркли, который точно определил, как долго продолжаются эти бури и как часто они происходят.

Исследователи считают, что новые ураганы возникают на Нептуне каждые четыре-шесть лет. Каждый шторм может длиться до шести лет, хотя, согласно выводам, опубликованным 25 марта в Astronomical Journal, двухлетняя продолжительность существования была более вероятной.

С тех пор, как учёные впервые принялись пристально изучать Нептун, были обнаружены в общей сложности шесть штормовых систем. “Вояджер-2” обнаружил два урагана в 1989 году. С момента запуска “Хаббла” в 1990 году он видел еще четыре таких явления.

В дополнение к анализу данных, собранных “Хабблом” и “Вояджером-2”, команда провела компьютерное моделирование, которое показало в общей сложности 8000 тёмных пятен, движущихся в атмосфере ледяной планеты. При сопоставлении с 256 изображениями из архива это моделирование показало, что “Хаббл”, вероятно, заметил бы примерно 70 процентов имитируемых ураганов, которые произошли в течение года, и примерно 85-95 процентов из тех, чья продолжительность жизни составляет два года.

Оставшиеся вопросы

Условия окружающей среды на Нептуне до сих пор остаются загадкой. Планетологи надеются в дальнейшем изучить изменения формы вихря и скорости ветра в этих ураганах.

“Мы никогда напрямую не измеряли ветер в тёмных вихрях Нептуна, но мы оцениваем скорость ветра в 100 метров в секунду, что очень похоже на скорость ветра в Большом Красном Пятне Юпитера”, – говорит Майкл Вонг, планетолог из Калифорнийского университета в Беркли.

Более частые наблюдения с помощью телескопа “Хаббл” помогут нарисовать более чёткую картину того, как развиваются системы ураганов на этой планете.

Открытия на Нептуне будут иметь отношения к тем исследованиям, которые направлены на изучение экзопланет в нашей Галактике, аналогичных по размеру ледяным гигантам.

“Если вы изучаете экзопланеты и хотите понять их жизнедеятельность, вам действительно нужно сначала понять наши планеты. Пока у нас очень мало информации об Уране и Нептуне”.

Но все согласны с тем, что эти недавние открытия вызвали огромное желание подробно изучить самую далёкую планету Солнечной Системы.

“Чем больше вы узнаёте, тем больше понимаете, что многих вещей не знаете”.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google