Все статьи

Большое красное пятно: где бушует самый мощный ураган в Солнечной системе?

Космос
Огромный атмосферный вихрь на Юпитере удивляет своим долголетием
Юпитер – самая большая планета Солнечной системы
Юпитер – самая большая планета Солнечной системы
Из школьного курса астрономии известно, что Юпитер – самая большая планета Солнечной системы. Экваториальный радиус этого газового гиганта в 11,2 раза превышает радиус Земли, а его масса почти в 2,5 раза больше, чем суммарная масса всех остальных планет Солнечной системы. Ученые считают, что Юпитер имеет максимально возможный диаметр для планеты с подобным строением, и по сути является «неудавшейся звездой», которой, для того, чтобы стать светилом, не хватило массы. Чем же еще знаменита эта планета-рекордсмен?

Атмосфера Юпитера – газовая оболочка, окружающая планету, которая в основном состоит из водорода и гелия, но в небольших количествах содержит также аммиак, метан, сероводород и воду. Она является крупнейшей в Солнечной системе планетной атмосферой, и в ней на протяжении вот уже почти двух сотен лет бушует самый мощный ураган. Этот уникальный атмосферный вихрь, благодаря своему необычному внешнему виду, получил название «Большое красное пятно» (БКП).
Большое красное пятно – гигантский вихрь в атмосфере Юпитера
Большое красное пятно – гигантский вихрь в атмосфере Юпитера (источник изображения: https://science.nasa.gov/gallery/junocam-images/)
БКП – это крупнейший в Солнечной системе антициклон, расположенный в Южном полушарии Юпитера. Пятно непрерывно движется параллельно экватору планеты, а газ внутри него вращается против часовой стрелки со скоростью, которая иногда превышает 600 км/ч. Температура БКП составляет -160°С, что несколько ниже температуры прилегающих к пятну участков атмосферы Юпитера. Пятно по своим размерам превосходит Землю, но постоянно уменьшается и периодически меняет свой цвет. Так в конце XIX века длина пятна составляла примерно 40 000 км, а сегодня этот показатель снизился до 13 000 км. Почему это происходит и сохранится ли тенденция в будущем – пока не ясно.
Коллаж изображений Земли и Большого красного пятна, выполненных в одном масштабе
Коллаж изображений Земли и Большого красного пятна, выполненных в одном масштабе (источник изображения: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jupiter, _Earth_size_comparison.jpg)
Ранее считалось, что БКП было открыто в 1665 году итальянским астрономом Джованни Кассини. Однако современные исследования показывают, что, скорее всего, это был другой подобный вихрь, который ученые наблюдали на поверхности планеты до 1713 года. А существующий сегодня гигантский антициклон астрономы впервые обнаружили в 1831 году. С тех пор непрерывные наблюдения Большого красного пятна на Юпитере продолжаются уже почти 200 лет.

Считается, что столь продолжительное существование БКП отчасти связано с отсутствием у Юпитера твердой поверхности, которая бы замедляла газовые потоки за счет силы трения. Но этого условия недостаточно: существует какой-то дополнительный механизм, поддерживающий циркуляцию газа в пятне. Его природа остается загадкой, и пока ученые лишь строят гипотезы на этот счет. Согласно одной из них, БКП расположено между двумя противоположно направленными потоками газа, которые действуют подобно конвейерным лентам и заставляют пятно непрерывно вращаться. Другая гипотеза предполагает существование вертикально направленных потоков газа, поднимающихся из глубин атмосферы Юпитера и постоянно «подпитывающих» вихрь.

Также до сих пор остается открытым вопрос о цвете БКП. Предполагается, что красно-оранжевую окраску пятну придают химические соединения, возникающие при воздействии солнечного ультрафиолетового излучения на молекулы гидросульфида аммония, аммиака и ацетилена, которые присутствуют в атмосфере Юпитера. Ионы, на которые распадаются эти вещества, поглощают голубой, синий и фиолетовый свет, отражая красный, оранжевый и желтый. Однако приведенное объяснение – всего лишь гипотеза.

Помимо Большого красного пятна в атмосфере Юпитера существуют и другие подобные вихри, обладающие более скромными размерами. Они могут иметь белый, коричневый, красный цвет и существовать десятки лет или даже дольше. Такие пятна зафиксированы как в Южном, так и в Северном полушарии планеты, но устойчивые, то есть существующие длительное время, имеются только в Южном. Один из примеров – Малое (или Младшее) красное пятно. Оно образовалась в 1998 – 2000 годах в результате слияния трех белых овальных пятен-вихрей. В 2005 году это пятно внезапно начало краснеть и уже в 2006 году стало иметь практически такой же цвет, как и БКП. Причины покраснения пятна достоверно не известны, но ученые предполагают, что такое может произойти, когда скорость движения воздушных потоков вихря значительно возрастает и поднимает на поверхность расположенные ниже газы, которые под воздействием ультрафиолетового излучения меняют цвет. С течением времени размеры Малого красного пятна постепенно возрастают, приближаясь к значениям БКП. Скорость воздушных потоков этого вихря также увеличивается и в настоящее время уже превышает 600 км/ч.
Большое и Малое красные пятна, 2006 г.
Большое и Малое красные пятна, 2006 г. (источник изображения: https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Jupiter# /media/File:Redjunior.jpg)
Исследование процессов, происходящих в атмосфере Юпитера, имеет важное научное значение: их понимание поможет ученым раскрыть механизмы формирования газовых гигантов как в нашей Солнечной системе, так и за ее пределами.
Made on
Tilda