Ученые приближаются к разгадке появления шестиугольника Сатурна

В прошлом прямые наблюдения и лабораторные эксперименты породили две основные гипотезы об образовании шестиугольного шторма Сатурна. С одной стороны, он мог появиться из мелких, чередующихся струй в атмосфере, на глубине в сотни километров, где давление составляет около десяти бар, а газ более турбулентен. С другой стороны, шторм может происходить из струй, простирающихся на тысячи километров вниз, где давление в десятки тысяч раз больше.

Недавно, имитируя то, что происходит с глубокими турбулентными конвекциями (вид теплообмена, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками) во вращающейся сферической оболочке, исследователи высказали новое предположение о происхождении шестиугольника Сатурна. Их трехмерная модель показывает, что глубокая тепловая конвекция во внешних слоях газовых гигантов может приводить к появлению гигантских полярных циклонов, сильных чередующихся течений и высокоэнергетическим струям. Эти струи качественно и количественно похожи на те, что наблюдается на Сатурне.

«Анализ моделирования показывает, что турбулентность в виде гигантских вихрей сжимает высокоэнергетические струи, образуя многоугольные формы, — объясняет автор исследования. — Мы утверждаем, что подобный механизм ответственен за появление шестиугольника Сатурна».

При моделировании возник большой циклон на северном полюсе, а несколько более мелких циклонов присоединились к сильной восточной струе немного севернее экватора. В то время как этот центральный циклон был достаточно силен, чтобы преодолеть турбулентность газа вблизи поверхности, окружающие вихри были скрыты на более мелких уровнях.

Фото: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute