меню содержание news201 news202 news203
Второе красное пятно на Юпитере
|
Большое Красное Пятно на Юпитере
solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/PIA00014.jpg
В атмосфере Юпитера происходят масштабные изменения. Пятно, недавно появившееся на планете,
обрело красный цвет - такой же, как и знаменитого Большого Красного Пятна.
Как сообщает НАСА, атмосферное вихревое образование, получившее сначала обозначение Oval BA,
внезапно стало красным по цвету. До этого на Юпитере за всю историю его наблюдений непрерывно
наблюдалось только одно, так называемое Большое Красное Пятно.
Впервые появление Oval BA было отмечено в 2000 году, когда столкнулись и слились в один три атмо-
сферных вихря. Первое время образовавшийся вихрь оставался белым. Затем, в ноябре 2005 года, он
сменился на бурый, а несколько недель назад он стал меняться на красный. Теперь его цвет идентичен
цвету Большого Красного Пятна, а по размеру оно примерно в два раза уступает ему.
Большое Красное Пятно Юпитера имеет неизвестную природу, однако отличается необычайной ста-
бильностью – оно существует как минимум 300 лет и простирается на 25000 км. Его природа остается
непонятной, тем не менее структура предполагает, что речь идет о мощнейшем атмосферном вихре.
Согласно этой гипотезе, он поднимает в верхние слои атмосферы вещества, которые под воздействи-
ем ультрафиолетового излучения Солнца приобретают характерную "кирпичную" окраску. Тем не ме-
нее, о природе химических реакций в этом гипотетическом случае остается лишь догадываться. Прав-
да, в ее пользу говорит тот факт, что верхние слои Красного Пятна располагаются примерно на 8 км
выше окружающих их слоев облаков.
Ранее астрономы, ведущие систематический мониторинг атмосферных процессов на Юпитере, нес-
колько раз отмечали приобретение атмосферными вихрями красноватых оттенков, однако тенденция
к изменению их цвета была выражена крайне слабо, а сами они были недоговечными и имели сущест-
венно меньшие пространственные масштабы.
NASA начала подготовку к запуску космического зонда к Юпитеру. Изучение Юпитера на близком
расстоянии раскроет множество тайн планеты - происхождение цветных облаков в атмосфере и ог-
ромного красного пятна, а также поможет понять, как в течение миллиардов лет материя образовыва-
ла планеты. Зонд Juno обогнет планету и соберет данные об юпитерианской атмосфере а также о более
глубоких слоях поверхности Юпитера. Полосы на Юпитере - результат динамичной, но стабильной
атмосферы (намного стабильнее чем циклоны на Земле).
Этапы формирования второго Красного Пятна Oval BA . Впервые появление Oval BA было
отмечено в 2000 году, когда столкнулись и слились в один три атмосферных вихря. Первое
время образовавшийся вихрь оставался белым. Затем, в ноябре 2005 года, он сменился на
бурый, а в 2006г он стал меняться на красный. Теперь его цвет идентичен цвету Большого
Красного Пятна, а по размеру оно примерно в два раза уступает ему.
Пояса облаков на Юпитере вращаются вокруг планеты со скоростью 480 км/ч. Штормы, перед которы-
ми земные ураганы покажутся лишь легким ветерком, могут бушевать многими десятилетиями. Меха-
низмы в атмосфере Юпитера значительно более масштабные, но подобны тем процессам, что проис-
ходят в земной атмосфере. На нашей планете ветры и штормы возникают под действием солнечной
энергии при неравномерном нагревании воздуха, суши и океана. Теплый воздух поднимается вверх,
холодный - оседает. В атмосфере образуются слои и локальные области с различной температурой.
Разница температур приводит к разнице давлений, и воздух устремляется из области высокого в об-
ласть низкого давления, создавая ветер. Солнечная энергия быстро рассеивается в турбулентной атмо-
сфере Земли. Локальные воздушные области отдают тепло, соприкасаясь друг с другом и поверхнос-
тью. Крупные скопления облаков не могут сформироваться, поскольку энергия не накапливается в од-
ном месте. Вместо этого мы имеем солнечное утро, сильный ветер днем, дождь ночью, то есть посто-
янно меняющуюся погоду. Ветры на Юпитере также возникают под действием Солнца, хотя он нахо-
дится намного дальше от Солнца и получает лишь 4% энергии по сравнению с Землей. Однако Юпи-
тер не имеет поверхности как у Земли, по крайней мере, там, где развиваются видимые нам облака.
Новые исследования показали, что характеристики вращения планеты и ее относительно низкая атмо-
сферная турбулентность играют более важную роль в процессе образования ветров, чем солнечная
энергия. Чем дальше планета от Солнца, тем менее турбулентна ее атмосфера, тем менее интенсивно
происходит теплообмен между соседними областями и рассеивается меньше энергии.
В тонкой атмосфере больших планет физические процессы таковы, что энергия из отдельных мелких
областей переносится в более крупные и скапливается затем в глобальные воздушные структуры - зо-
нальные потоки. Эти потоки и являются поясами облаков, которые можно разглядеть даже в неболь-
шой телескоп. Соседние потоки движутся в противоположных направлениях. Их цвет может слегка
отличаться в зависимости от химического состава.
Два Красных Пятна на Юпитере - Great Red Spot и Red Junior. К Большому
Красному Пятну Юпитера ( оно слева в тени) теперь присоединилось второе -
оно правее и чуть выше.
Фото Christopher Go / NASA ( 27 февраля 2006 года )
О том, что происходит под внешними облаками, почти ничего не известно, но ученые предполагают,
что на Юпитере идут дожди и бывают гигантские грозы с молниями.
Сатурн и другие газовые планеты также имеют зональные потоки. Энергия потоков зависит от угло-
вой скорости вращения планеты, ее радиуса и параметров трения, но слабо связана с солнечной энер-
гией. Результаты проведенных исследований отчасти объясняют, почему на Нептуне дуют самые
сильные ветры, хотя он наиболее удален от Солнца. Потоки ветра на Нептуне могут достигать скорос-
ти 1900 км/ч.
ссылки:
cnews.ru/newtop/index.shtml?2006
grani.ru/Society/Science/p.102787.html
astronet.ru/db/msg/1212421
science.nasa.gov/headlines/y2006/02mar_redjr.htm
solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Jupiter
по теме:
Раскрыта тайна суперветров Юпитера
astronet.ru/db/msg/1195092 - Портрет Юпитера
astronet.ru/db/msg/1163389 - Соударение с Юпитером
Галактический сверхзвук в Квинтете Стефана
|
Stephan's Quintet - фото обсерватории Gemini
Телескоп Спитцер позволил астрономам увидеть, новые детали процесса столкновения галактик. На-
блюдения, сделанные при помощи инфракрасного космического телескопа, позволили ученым обнару-
жить гигантскую ударную волну в скоплении галактик Квинтет Стефана. Как сообщает NASA, между-
народная группа ученых направила на эту интересную группу взаимодействующих галактик сверхчув-
ствительный инфракрасный спектрограф, находящийся на борту Спитцера.
В группе работают сотрудники Калифорнийского технологического института, Института ядерной фи-
зики Макса Планка в Гейдельберге, Австралийского национального университета, университетов Ала-
бамы и Массачусетса, а также обсерватории Пурпурной Горы в Китае.
Квинтет Стефана – уникальная система из тесной группы взаимодействующих галактик. Раньше уче-
ные знали только, что основная группа из пяти галактик находится в процессе слияния, фактически
они падают друг на друга. И что существуют еще галактики фона, не имеющие отношения к взаимодей-
ствию: они находятся на том же участке звездного неба, но несколько дальше основной группы.
Квинтет Стефана - группа из пяти галактик, которая находится на расстоянии около 300 млн световых
лет от Земли в направлении созвездия Пегаса. Снимок выше был составлен на основе фотографий,
сделанных в разных диапазонах длин волн, телескопами обсерватории Calar Alto и инфракрасным кос-
мическим телескопом Spitzer. Цвета здесь не соответствуют реальным: голубой соответствует излуче-
нию ближнего ИК-диапазона, зеленый - видимому излучению, а красный - ИК-излучению с длиной
волны 8 мкм. Центры галактик показаны здесь яркими желто-розовыми пятнами, окруженными голу-
бой дымкой звезд (яркое пятно в правом нижнем углу снимка не имеет отношения к Квартету Стефана,
это более удаленный объект фона ).
Вообще-то, в Квинтете Стефана в этом столкновении в той или иной мере участвуют 4 галактики из
имеющихся пяти. Самым активным участником столкновения является галактика NGC7318b ( она ле-
вая из пары галактик, расположенных в правой центральной области снимка). Эта галактика движется
со скоростью более 1,6 млн км/час. Результатом такого движения и стала вышеупомянутая огромная
ударная волна, самая большая из всех известных космических ударных волн. По размерам эта ударная
волна больше нашего Млечного Пути.
Изучение Спитцеровским спектрографом показало, что во взаимодействующем скоплении присутству-
ет огромное количество межзвездного газа, сквозь который летят галактики. При этом газ разгоняется,
уплотняется и разогревается.
Так как скорость галактики намного выше скорости звука в этом газе, то возникает ударная волна, под
действием которой молекулярный водород разогревается и излучает фотоны в видимом спектре диа-
пазона. Это-то излучение и фиксируется спектрографом.
Stephan's Quintet
Spitzer Space Telescope - IRAC / JPL-Caltech / SSC 2006-08a
На фотографии NASA ударная волна видна в виде зеленой дуги.
Руководитель группы доктор Фил Эпплтон сказал, что ученые не ожидали обнаружить столько газа:
"Мы ожидали увидеть спектр межзвездной пыли, но увидели практически лабораторный спектр водо-
рода. Это не похоже ни на что из того, что мы видели раньше в галактических системах".
Ширина спектральных линий позволила астрономам определить скорость газа. Оказалось, что галакти-
ки разогнали его до 870 км/с, то есть ударная волна разогнана до скорости, более чем в 100 раз превы-
шающей скорость звука в водороде.
Доктор Ричард Таффс, один из группы исследователей, говорит: "Чтобы лучше понять картину проис-
ходящего, можно представить себе ударные волны, создаваемые в атмосфере сверхзвуковым самоле-
том". В этом случае капельки воды могут конденсироваться позади ударной волны, если влажность
достаточная. Образуется маленькое облачко. Так и водородные молекулы могут образовываться из тур-
булентной и охлаждающейся межгалактической среды.
Молекулярный водород образуется под действием ударной волны из отдельных атомов водорода, и
именно молекулярный водород излучает в ИК-диапазоне длин волн в отличие от атомарного водоро-
да. Правда, астрономы не ожидали, что интенсивность этого излучения будет так высока. Пока они
даже не могут представить исчерпывающего объяснения для этого явления.
Проведенное исследование позволяет наглядно представить себе как далекое прошлое, так и будущее
нашей Вселенной. В ранней Вселенной такие столкновения случались намного чаще. Так что у ученых
появилась возможность увидеть события, которые постоянно происходили около 10 млрд лет назад.
Кроме того, есть вероятность того, что через 2-3 млрд лет наша Галактика подобным образом столкнет-
ся с Туманностью Андромеды. И тогда вокруг обеих галактик также возникнут межгалактические удар-
ные волны, очень похожие на наблюдаемые телескопом Спитцера.
ссылки:
gazeta.ru/2006/03/06/oa_191068.shtml
spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2006-08/release.shtml
universetoday.com/am/publish/shockwave_stephen_q.html?532006
Квинтет Стефана - яркий пример взаимодействующих галактик
