Eine mögliche Erklärung für das riesige Sechseck des Saturn ist aufgetaucht. Sechseckiger Sturm auf Saturn hat seine Farbe geändert – und niemand weiß warum

Das riesige, mysteriöse Sechseck am Nordpol des Saturn könnte endlich eine Erklärung haben.

Die bizarre sechseckige Wolke wurde erstmals 1988 von Wissenschaftlern entdeckt, die 1980 und 1981 Daten von NASA-Vorbeiflügen der Voyager am Saturn überprüften, aber ihre Existenz wurde nicht bestätigt, bis die Cassini-Raumsonde der NASA den Planeten einige Jahre später aus nächster Nähe untersuchte.

So etwas wie ein Sechseck wurde noch nie zuvor irgendwo gesehen. Es gibt eine Struktur, in deren Mitte ein Sturm tobt und eine Breite von etwa 32.000 km erreicht, und die Thermografie zeigt, dass die Höhe der Formation etwa 100 km beträgt.

Wissenschaftler haben eine Vielzahl von Erklärungen für den Ursprung des Sechsecks vorgeschlagen. Beispielsweise kann ein Whirlpool in einem Eimer eine bestimmte Öffnung haben Geometrische Figur. Allerdings gibt es natürlich keinen riesigen „Eimer“, der dieses riesige Sechseck auf dem Saturn erzeugen könnte.

Voyager und Cassini identifiziert große Menge Merkmale dieses seltsamen Sechsecks, die helfen könnten, seine Entstehung zu verstehen. Beispielsweise drehen sich die Punkte einer Figur um ihren Mittelpunkt etwa so schnell wie um ihre Achse. Außerdem gibt es auf dem Saturn eine erdähnliche Luftströmung, die sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 360 km/h nach Osten bewegt und sozusagen dem Sechseck folgt.

Die Forscher haben nun ein Modell entwickelt, von dem sie glauben, dass es ihnen ermöglichen wird, die Merkmale des Sechsecks besser zu untersuchen als frühere Versuche.

Laut Raul Morales-Uberius, einem Planetenwissenschaftler am Institut für Bergbau und Technologie in New Mexico und leitender Forscher, ist dieses Modell ziemlich einfach, aber es kann viele der beobachteten Eigenschaften des Sechsecks erklären.

Wissenschaftler durchgeführt Computermodellierung Luftstrom, der sich auf einem gekrümmten Weg in der Nähe nach Osten bewegt Nordpol Saturn. Die geringsten Wirbelwinde, die bei einer Kollision mit anderen Luftströmungen zu erwarten sind, verwandelten den Mäander in ein Sechseck. Außerdem drehte sich dieses Sechseck mit einer Geschwindigkeit, die der realen nahe kommt, um seinen Mittelpunkt.

Mitglieder des Forschungsteams behaupten, dass diese Theorie die beste Weise erklärt das Vorhandensein von Luftströmungen im Sechseck auf Wolkenhöhe. Der Wind unter der Wolke scheint dabei zu helfen, die sechseckige Form beizubehalten, und steuert, wie schnell sich das Sechseck bewegt.

Verschiedene Modelle, die Winde höher in der Atmosphäre darstellen oder Winde unterhalb der Wolkenebene nicht berücksichtigen, reproduzieren das Saturn-Sechseck nicht richtig. Ihr Ergebnis kann also ein sechszackiger Stern, eine bestimmte sechszackige Figur oder sechs in Sechseckform angeordnete Sturmpaare sein.

Morales-Huberius möchte die neuen Daten mit Modellen anderer vergleichen Forschungsgruppen um nach möglichen Übereinstimmungen Ausschau zu halten. Im Juni legten er und seine Kollegen ihre Ergebnisse detailliert in den Astrophysical Journal Letters ab.

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Der Sturm auf dem Planeten löst sich nicht auf und hat die richtige geometrische Form.

"SCHNEEFLOCKE"

die meisten mysteriöser Planet Das Sonnensystem wird als Saturn betrachtet. Seine Ringe und 64 Trabanten besitzen in Wahrheit seltsame Eigenschaften. Also schmilzt der "Scherz" Enceladus und überschüttet Elena mit Spritzern, während er Geräusche extrahiert, wie auf Gitarrensaiten. Titan ertrinkt in „Seas of Tears“-Systemen unterirdische Ozeane und Salzseen. Aber die schönste Überraschung war ein sechsseitiger Sturm am Nordpol des Planeten. Erinnern Schulrätsel Warum ist die Schneeflocke sechseckig? Jetzt stellen sich Wissenschaftler die gleiche Frage und untersuchen die "Schneeflocke" auf der "Kappe" des Saturn.

Das Sechseck ähnelt den Polarwirbeln der Erde, aber auf dem Saturn haben sie es aus irgendeinem Grund korrekte Form. Dies ist eine sehr seltsame Formation, sie hat eine exakte geometrische Struktur und sechs praktisch gleiche Seiten, - äußerte Überraschung Kevin Baines, Vertreter des Labors Strahlantrieb in Pasadena, Kalifornien.

ZWEI ERDE

Sein Aussehen verdankt das Sechseck Strahlwirbeln, die 60 Kilometer tief in die Atmosphäre reichen und aus Gaswolken bestehen. Sie halten den Umfang des Sturms und bilden eine Region, die den Nordpol des Planeten auf einer Breite von etwa 77 Grad umkreist. Der Durchmesser des Sechsecks der Wirbelströme beträgt etwa 30.000 Kilometer, jede Seite 14.500 Kilometer. Darin könnten, gelinde gesagt, zwei solche Planeten wie die Erde Platz finden.

Die Bewegung der Wellen beträgt ungefähr 322 Kilometer pro Stunde. In der Mitte befindet sich ein Trichter. Nirgendwo sonst im Sonnensystem gibt es ein solches Phänomen. Es ist bemerkenswert, dass es am Südpol des Saturn keine regelmäßigen Sechsecke gibt: Polarwirbel Es gibt gewöhnliche Spiralkreise, auf Fotografien ähneln sie gigantischen terrestrischen Tornados.

STURM 666

Das erstaunliche Phänomen ist seit der Voyager-1-Mission bekannt, als das Gerät 1980 am Saturn vorbeiflog, aber die Untersuchung war schwierig, weil es aufgrund der Polarnacht im Schatten lag, weil das Jahr auf Saturn etwa 29,5 ist Erde Jahre. Der Wechsel der Jahreszeiten fand 2012 statt und Cassini machte eine Reihe von Aufnahmen hohe Auflösung, die es zusammen mit neuen Fotografien ermöglichte, die Dynamik laufender Prozesse nachzuvollziehen. Es stellte sich heraus, dass der sechseckige kumulative Strahl als Barriere wirkt, in der sich kleine Wirbel bilden.

Das Sechseck ist der Luftstrom. Auf der Erde kann ein Hurrikan eine Woche dauern, aber auf dem Saturn dauert er Jahrzehnte, vielleicht sogar Jahrhunderte, sagte Andrew Ingersoll, der die Cassini-Daten im California verarbeitet Technologisches Institut. - Auf der Erde verlangsamen sich atmosphärische Wirbel aufgrund der Heterogenität der Oberflächentopographie des Planeten, während auf dem Saturn - mit seiner kreisförmig strukturierten Atmosphäre - die Oberfläche glatt ist und der Sturm sich nicht auflöst.

2017 kommt die Sommersonnenwende auf Saturn. Wenn dieses Datum näher rückt, Weitere Möglichkeiten entdecken ungewöhnliches Phänomen. Wissenschaftler wissen immer noch nicht, was darunter ist Gashülle Riese.

KONSTANTE

Wissenschaftler aus Universität Oxford konnten unter Laborbedingungen das Aussehen eines Sechsecks simulieren. Um herauszufinden, wie eine solche Entstehung zustande kommt, stellten die Forscher eine 30-Liter-Flasche Wasser auf einen Drehteller. Er modellierte die Atmosphäre des Saturn und seine übliche Rotation. Im Inneren platzierten die Wissenschaftler kleine Ringe, die sich schneller drehen als der Behälter. Dadurch entstanden Miniaturwirbel und Jets, die die Experimentatoren mit grüner Farbe sichtbar machten. Je schneller sich der Ring drehte, desto größer wurden die Wirbel, was dazu führte, dass der nahegelegene Strom von einer Kreisform abwich. So gelang es den Autoren des Experiments, verschiedene Formen zu erhalten - Ovale, Dreiecke, Quadrate und natürlich das gewünschte Sechseck.

Wissenschaftler verglichen die experimentellen Daten mit dem, was auf dem Saturn passiert, und stellten die Vermutung auf, dass es in seinem Hoch ist nördlichen Breiten einzelne Jetstreams werden gerade so schnell zerstreut, dass so etwas wie eine stabile Welle entsteht - ein planetarisches Sechseck. Und obwohl die „Untersuchung“ den Ursprung solcher Strömungen nicht offenbart, zeigt sie doch, warum das ganze System so schön und langlebig ist.

Cassini wurde 1997 gestartet und erreichte Saturn am 1. Juli 2004. Seine Mission ist bis 2017 kalkuliert, heißt es Gemeinschaftsprojekt NASA, europäisch Raumfahrtbehörde und der italienischen Weltraumagentur. Auf der Grundlage der übermittelten Informationen wurden etwa 3.000 Berichte erstellt und viele Entdeckungen gemacht, erinnert sich das Independent Cosmonautics Portal. Zu seinen Erfolgen gehören die Landung der Huygens-Sonde auf Titan, die Untersuchung des Mondes Enceladus, die Verfolgung der Entstehung eines neuen Satelliten und die Untersuchung von Seen und unterirdischen Ozeanen auf Titan, die Entdeckung von sieben bisher unbekannten Satelliten des Saturn.

Die Form des Saturn-Sechsecks ist stabil. Vielleicht liegt das auch daran, dass auf der Erde atmosphärische Wirbel mit Inhomogenitäten auf der Planetenoberfläche kollidieren und auf dem Saturn durch eine solche Kollision keine Zyklone drohen.

Saturn ist ein sehr ungewöhnlicher Planet im Sonnensystem. Jeder weiß, dass dies ein echter Gasriese mit riesigen kosmischen Ringen ist Kennzeichen Planeten. Aber nicht jeder weiß, dass Saturn, wie Jupiter, seine eigene große Markierung in der Atmosphäre hat. Und wenn der beeindruckende Jupiter berühmt und weithin bekannt ist als der Große Rote Fleck in Form eines unregelmäßigen Kreises, dann ist er für Saturn als das Sechseck des Saturn bekannt und hat die Form eines ... Sechsecks! Die Natur der Flecken ist jedoch dieselbe - das sind riesige Sturmwirbelstürme, die seit vielen Jahrhunderten auf den Planeten wüten. Für Saturn ändert dieser atmosphärische Wirbel jedoch auch seine Farbe im Laufe der Zeit. Nach vierjähriger Beobachtung wandelte sich das Sechseck von Blau zu Gold.

Saturnsechseck - Geometrisch regelmäßiges Sechseck mit einem Durchmesser von 25.000 Kilometern. Es befindet sich am Nordpol des Planeten. Die Wände des Wirbels sind gerade und reichen 100 Kilometer tief in die Atmosphäre. Im Infrarotbereich sind Wirbel zu finden helle Bereiche. Das sind riesige Löcher im Wolkensystem, die bis zu 75 Kilometer in die Atmosphäre reichen. Saturns Sechseck neigt dazu, sich zu drehen. Volle Umdrehung um seine Achse dauert es 10 Stunden 39 Minuten. Überraschenderweise bewegt sich dieser riesige Wirbel nicht und bleibt an der gleichen Stelle. Auf der Südpol Saturn hat solche Formationen nicht. Aber da ist riesiger Trichter in der Atmosphäre. Übrigens existiert derselbe Trichter in der Mitte des unglaublichen Sechsecks. Dieses Phänomen wurde zuerst entdeckt Raumfahrzeug Voyager in den frühen 1980er Jahren. Und 2006 flog die Raumsonde Cassini zum Saturn hinauf und filmte die Drehung des Sechsecks.

Wissenschaftler der Universität Oxford haben die Entstehung des Saturnsechsecks im Labor simuliert. Sie stellten eine 30-Liter-Wasserflasche auf einen Drehtisch. Das Wasser modellierte die Atmosphäre des Saturn und seine Rotation. Im Inneren des Gefäßes platzierten Wissenschaftler kleine Ringe, die sich schneller drehten als der Ballon. Sie schufen Miniatur-Whirlpools und -Jets, die sichtbar gemacht wurden, indem sie dem Wasser grüne Farbe hinzufügten. Je schneller sich die Ringe drehten, desto größer wurden die Wirbel, was dazu führte, dass der nahegelegene Strom von einer Kreisform abwich. Auf diese Weise gelang es den Wissenschaftlern, Kreise, Ovale, Dreiecke, Quadrate und ein Sechseck zu erhalten. Basierend auf ihren Erfahrungen schlugen die Forscher vor, dass einzelne Jetstreams am Nordpol des Saturn mit einer bestimmten Geschwindigkeit relativ zum Rest der Planetenatmosphäre zerstreut werden. Dies trägt zur Bildung des planetarischen Sechsecks bei. Bei einem großen Unterschied in der Rotationsgeschwindigkeit des Planeten und des Strahlstroms, a unterschiedlicher Betrag Seiten des Vielecks. Die Bewegungsgeschwindigkeit atmosphärischer Massen beträgt hier 150 m/s.

Die Form des Saturn-Sechsecks ist stabil. Vielleicht liegt das auch daran, dass auf der Erde atmosphärische Wirbel mit Inhomogenitäten auf der Planetenoberfläche kollidieren und auf dem Saturn durch eine solche Kollision keine Zyklone drohen. Es gibt einfach keine harte Oberfläche. Was ist die wahre Tiefe der Atmosphäre von diesem erstaunlicher Planet, es ist noch nicht genau bekannt, und was darunter ist, ist immer noch nur Gegenstand theoretischer Modellierung.

Warum hat Saturns Hexagon seine Farbe geändert? Ein Jahr auf dem Planeten entspricht 29 Jahren auf der Erde. Der Wechsel der Jahreszeiten auf dem Saturn findet alle sieben Jahre statt. Mit Steigerung Sonnenaktivität In den vergangenen Jahren hat der Planet mehr Sonnenlicht abbekommen als in der vorangegangenen Saison. Vielleicht ist dies die Änderung der Farbe des Sechsecks zu einem goldenen Farbton. Interessanterweise wird 2017 die Saturn-Sonnenwende beobachtet. Auch auf dem Planeten der echte kommt Regen. Nur besteht es nicht aus Wassertröpfchen, sondern aus flüssigem Helium.

Die wahre Farbe des Hurrikans. Foto aufgenommen am 26. Juni 2013. (Quelle: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Val Klavans)

Saturn ist einer der größten ungewöhnliche Planeten Sonnensystem. Natürlich ist jeder Planet einzigartig, aber Saturn hat gleich mehrere Unterschiede zu anderen Planeten. Erstens ist es ein Gasriese. Zweitens hat Saturn Ringe. Drittens sind es bereits viele hundert Jahre vergehen Sturm, und dieses Objekt hat eine sechseckige Form.

Nun stellte sich heraus, dass auch dieser atmosphärische Wirbel mit der Zeit seine Farbe ändert. Über vier Jahre Beobachtung hat sich die Farbe des Sechsecks von Blau zu Gold verändert. Darüber hinaus können Experten die Frage „Warum?“ noch immer nicht beantworten. Es gibt nur wenige Vermutungen. Eine davon ist, dass sich die Farbe aufgrund saisonaler Änderungen in der Atmosphäre ändert. Gasriese.


Saturns sechseckiger Sturm wurde vor etwa 30 Jahren entdeckt. Sein Durchmesser beträgt 32.000 km, Tiefe - mindestens 100 Kilometer. Die Bewegungsgeschwindigkeit atmosphärischer Massen beträgt hier 150 m/s. Das "Auge" eines Hurrikans ist etwa 50 Mal mehr Größen das mittlere "Auge" eines Hurrikans auf der Erde. Letztes Jahr veröffentlichten Astronomen ein Video der Rotation dieses Objekt, zusammengestellt aus vielen Fotografien, die mit dem Cassini-Apparat aufgenommen wurden. Wir sprechen über die Verwendung von ungefähr 30.000 Fotografien von Saturn.


Wissenschaftler sagen, dass sich jeder Punkt des Hurrikans mit einer Geschwindigkeit von ungefähr um das Zentrum dreht gleiche Geschwindigkeit Drehung des Planeten um seine Achse. Laut Experten erzeugt der Hurrikan immer mehr Wolken. Der Hurrikan selbst befindet sich in der Region des Nordpols des Planeten. Vielleicht existiert dieses atmosphärische Objekt nicht seit zehn, sondern seit Hunderten von Jahren.

Im Laufe der Jahre des Studiums des Hurrikans haben Astronomen eine große Menge an Informationen darüber erhalten. atmosphärisches Phänomen, und haben ein gutes Verständnis für die Prozesse, die innerhalb des Hurrikans ablaufen. Aber warum ein Hurrikan seine Farbe ändert, ist immer noch ein Rätsel. Auch die Kraft, die einen Teil der Atmosphäre des Riesenplaneten rotieren lässt, ist ein Rätsel. Einen Wirbel zu erzeugen ist nicht so schwierig, sagen Wissenschaftler, aber es ist viel schwieriger, ihn über Hunderte von Jahren am Drehen zu halten. „Wasser lässt sich leicht in einem Eimer zum Schleudern bringen. Beim Rotieren bildet es einen Trichter in der Mitte. Aber auf dem Saturn gibt es keine Eimer, und außerdem ist der Hurrikan hier sechseckig, kein Kreis.“

Laut NASA könnten saisonale Veränderungen der Grund für den Farbwechsel des Hurrikans sein. Ein Saturnjahr ist 29 Erdenjahre lang. Der Wechsel der Jahreszeiten auf dem Saturn findet etwa alle sieben Jahre statt. BEIM In letzter Zeit der Planet bekommt mehr Sonnenlicht als in der Vorsaison - hier war "Winter". Vielleicht ist die Zunahme der vom Planeten empfangenen Energiemenge der Grund für die "Vergoldung" des Hurrikans.

„Der Farbwechsel ist wahrscheinlich nur eine Folge der wechselnden Jahreszeiten auf dem Saturn. Insbesondere der Farbübergang von bläulich zu golden lässt sich durch den Ablauf photochemischer Reaktionen in der Atmosphäre erklären. NASA-Erklärung. Interessanterweise wird es 2017 möglich sein, die Saturn-Sonnenwende zu beobachten.

Wie funktioniert das alles? Vielleicht, sagen die Wissenschaftler, fungiert das Sechseck als Barriere, die verhindert, dass von außen gebildete Aerosole und Partikel eindringen. Eine genaue Untersuchung der Struktur des Hurrikans zeigt, dass zwei verschiedene Arten Partikel werden innerhalb des Hurrikans und außerhalb seiner Mauern gesammelt.

„Es gibt viele kleine Wolken innerhalb des Sechsecks und noch mehr große Wolken außerhalb. Das Sechseck wirkt als Barriere, gewissermaßen wie ein Loch hinein Ozonschicht Erde“, sagte Kunio Sayanagi, ein Mitglied des Cassini-Projektteams.

Während Polarwinter Saturn, der von November 1995 bis August 2009 dauerte, wurden in der Atmosphäre am Nordpol des Gasriesen keine Aerosole beobachtet, die aufgrund dessen entstehen photochemische Reaktionen. In erster Linie, wir redenüber die Wechselwirkung der Sonnenstrahlen und der Atmosphäre des Planeten. In diesem Fall hat das Sechseck eine bläuliche Farbe.

Ab August 2009 begann Saturn immer mehr zu empfangen Sonnenlicht. Vielleicht in ein paar Jahren Sonnenstrahlen zur Bildung einer Vielzahl von Aerosolen im Sechseck und in der Atmosphäre am gesamten Nordpol beigetragen. Infolgedessen erschien hier mehr "Nebel" und Saturn wurde golden.