Педрам Хассанзадех, научный сотрудник Гарвардского университета, и Филипп Маркус, профессор гидродинамики Университета Калифорнии, Беркли, могут объяснить, почему Большое Красное Пятно на Юпитере не исчезает столетиями.
Их работа, которая будет представлена на ежегодной конференции отделения динамики жидкостей Американского физического общества в Питтсбурге 25 ноября, посвящена устойчивым вихрям, которые также способствуют формированию звезд и планет.
Если исходить из современных теорий, Большое Красное Пятно должно было исчезнуть в течение нескольких десятилетий. Вместо этого, оно существует несколько сотен лет. На существование вихря влияют многие процессы. Турбулентность в районе Красного Пятна отбирает у него энергию. Два сильных течения, между которыми находится Пятно, должна замедлять его вращение. Наконец, тепловое излучение тоже ведет к потерям энергии.
По мнению некоторых исследователей, подпитаться энергией Красное Пятно может, поглощая меньшие вихри. Компьютерные симуляции действительно показывают, что крупные вихри живут дольше, если сливаются с меньшими. Но в атмосфере Юпитера такие события происходят недостаточно часто, объяснить долговечность Красного Пятна,
Чтобы исследовать тайны выживания Красного Пятна, Хассанзадех и Маркус построили собственную модель. Она, в отличие от существующих моделей, полностью трехмерна. По словам Хассанзадеха: "В прошлом исследователи либо игнорировали вертикальные потоки, потому что считали их несущественными, либо, чтобы не усложнять модель использовали упрощенные уравнения."
Однако вертикальное движение оказывается ключом к разгадке устойчивости Красного Пятна. Вихрь, конечно же, теряет энергию, но вертикальные потоки горячего и холодного газа в центральной части вихря частично восстанавливают потерю. Модель также предсказывает существование радиального потока, который затягивает газ высокоскоростных струйных течений внутрь вихря. Этот поток интенсивно подкачивает энергию в Красное Пятно, что позволяет ему дольше.
Согласно идеям Хассанзадеха, такие же вертикальные потоки могут объяснить, почему океанические вихри, например, в Атлантическом океане возле Гибралтарского пролива, могут существовать в течение многих лет. Такие же вихри в межзвездной среде, существующие миллионы лет, аккумулируя огромные массы, могут способствовать образованию звезд и планет.
Хассанзадех и Маркус в настоящее время начали строить усовершенствованную модель, в которой будут учтены случайные поглощения меньших вихрей. Может быть, в один прекрасный день, когда они закончат работу, Большое Красное Пятно Юпитера станет для нас менее таинственным.
По материалам ScienceDaily.Com
Перевела и прокомментировала Елена Алексеева.