Еще одна космическая странность
Что-то странное находится над северным полюсом Сатурна. Огромная структура, поднимающаяся над облаками, доказывает, что специфическая шестиугольная формация намного больше, чем мы предполагали.
Это данные зонда Кассини, который год назад сгинул в плотной атмосфере планеты, но до сих пор приводит нас к новым открытиям.
В 2004 году, во время местного южного лета, зонд зафиксировал теплый вихрь в высоких слоях атмосферы над южным полюсом. На северном полюсе же находится знаменитая шестиугольник из облаков, но никто не думал, что там есть вихрь — до этого момент.
Многолетнее исследование показало, что похожий вихрь формируется и на северном полюсе в стратосфере планеты при приближении лета. И, как и струйное течение под ним, вихрь имеет форму шестиугольника.
“Края обнаруженного вихря точь-в-точь совпадают со знаменитой и странной шестиугольной формой облаков глубже в атмосфере Сатурна, — рассказывает планетолог Лей Флетчер из Университета Лестера в Великобритании.
“Мы ожидали увидеть вихрь над северным полюсом Сатурна с приближением лета, но его форма оказалась полной неожиданностью. Либо шестиугольник спонтанно и точно появился на двух разных высотах, ниже в облаках и высоко в стратосфере, либо шестиугольник на самом деле является вертикальной структурой, возвышающейся на несколько сотен километров ввысь.”
Шестиугольник был обнаружен Вояджером в ранних 1980-х, и с тех пор планетологи бьются над разгадкой этого феномена. Лишь в 2006 году станции Кассини удалось сделать хороший снимок, который лишь подогрел интерес.
Неожиданно симметричная структура создается атмосферными струйными течениями, скорость ветра в которых достигает скорости в 500 км/ч. Да и размер у нее немаленький — 30,000 километров в диаметре. Для сравнения, диаметр Земли — 12,742 км, то есть внутри шестиугольника поместилось бы две нашей планеты и еще маленькая тележка.
Вращается структура примерно с той же скоростью, что и сама планета, то есть ее вращение связано с вращением планеты. Ученым даже удалось с помощью вращения воссоздать шестиугольник в жидкости в лаборатории.
В 2006 году Кассини детально изучала шестиугольник, используя спектрометр инфракрасного излучения (CIRS). На тот момент в северном полушарии Сатурна была зима. Год на газовом гиганте длится 30 земных лет.
Северный полюс был в тени, но аппарат считывал термальную радиацию, поэтому частично удалось обойти эту проблему. Вот только верхний слои атмосферы были все же чересчур холодны для достоверных измерений, поэтому Кассини продолжала изучать уровень облаков. В 2009 году зима начала завершаться, атмосфера начала теплеть и все поменялось.
“Начиная с 2014 года, мы смогли использовать CIRS для исследования северной стратосферы, — рассказывает планетолог Сандрин Гурле из Лаборатории метеорологической динамики во Франции.
“Северный вихрь становился все более различим, мы заметили его шестиугольные края и осознали, что видим известный нам шестиугольник намного выше, чем считалось ранее.”
Он на сотни километров возвышается над облаками, и его характер значительно отличается от южного вихря. Он прохладнее, не такой продолжительный, да и шестиугольная форма на южном полюсе не наблюдается.
Парадокс в том, что он сохраняет шестиугольную форму несмотря на очень большую высоту, на которой теоретически ветра сильно меняются по сравнению с уровнем облаков.
“Есть предположение, что ‘информация’ могла перетечь вверх в результате процесса, называемого evanescence, при котором сила волны уменьшается с высотой, но все же остается достаточно сильной до уровня стратосферы, — объясняет Флетчер.
“Нам просто нужно знать больше. Жаль, что мы открыли стратосферный шестиугольник лишь к концу жизни Кассини.”
Пик северного лета уже прошел. Летнее равноденствие на Сатурне пришлось на май 2017 года на Земле (перед ним, кстати, неожиданно поменялся цвет шестиугольника). Но все же у нас еще есть несколько летних лет в запасе, и ожидается, что северный вихрь продолжит развиваться.
Вот только миссия Кассини закончилась, и сейчас неизвестно, удастся ли ученым наблюдать за этими изменениями.
Исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.