Огромный загадочный шестиугольник на северном полюсе Сатурна, наконец, может получить объяснение.
Причудливое облако в форме шестиугольника впервые было обнаружено в 1988 году учёными, которые просматривали данные облёта Вояджером НАСА Сатурна в 1980 и 1981 годах, но его существование не подтверждалось до тех пор, пока космический аппарат НАСА Кассини несколько лет спустя не исследовал планету с вблизи.
Ничего похожего на шестиугольник ранее нигде не встречалось. В расположена структура, в центре которой бушует буря, достигающая в ширину около 32 000 км, а термография показывает, что высота образования составляет порядка 100 км.
Учёные выдвигают разнообразные объяснения происхождения шестиугольника. Например, водоворот внутри ведра может обладать отверстием определённой геометрической формы. Впрочем, разумеется, никакого гигантского «ведра», которое могло бы создать этот огромный шестиугольник, на Сатурне нет.
Вояджер и Кассини определили большое количество особенностей этого странного шестиугольника, которые могли бы помочь в понимании его образования. К примеру, точки фигуры вращаются вокруг её центра примерно с той же скоростью, что и вокруг своей оси. Кроме того, на Сатурне существует воздушный поток, подобный земным, который перемещается на восток со скоростью приблизительно 360 км/ч и как бы следует за шестиугольником.
В настоящее время исследователи разработали модель, которая, по их мнению, даст возможность изучить особенности шестиугольника лучше, чем при предыдущих попытках.
По словам Рауля Моралеса-Юбериуса, планетарного учёного Института горного дела и технологии в Нью-Мексико и ведущего исследователя, эта модель довольно проста, но с её помощью можно объяснить многие из наблюдаемых свойств шестиугольника.
Учёные провели компьютерное моделирование воздушного потока, который движется на восток по изогнутой траектории вблизи северного полюса Сатурна. Малейшие завихрения, которых можно ожидать от столкновения с другими потоками воздуха, превращали меандр в шестиугольник. Кроме того, этот шестиугольник вращался вокруг своего центра со скоростью, близкой к реальной.
Члены исследовательской группы утверждают, что эта теория наилучшим образом объясняет наличие в шестиугольнике потоков воздуха на уровне облаков. Ветер ниже уровня облака, видимо, помогает сохранить гексагональную форму, и контролирует скорость перемещения шестиугольника.
Различные модели, в которых представлены ветры, расположенные выше в атмосфере, или не учитываются ветры ниже уровня облака, не воспроизводят шестиугольник Сатурна должным образом. Так, их результатом может оказаться шестиконечная звезда, некая шестиконечная фигура или шесть пар бурь, расположенных в гексагональной форме.
Моралес-Юбериус хотел бы сравнить новые данные с моделями других исследовательских групп, чтобы проследить за возможными совпадениями. В июне он и его коллеги подробно подали свои выводы в журнале Astrophysical Journal Letters.
БОЛЬШЕ удивительных статей
Космический корабль НАСА зафиксировал струи в форме головастиков в областях интенсивной солнечной магнитной активности. Конечно, это не живые существа. Ученые сообщают, что формирования представлены перегретым газом – плазмой. Это тот же...
Скорее всего, новый маленький спутник Нептуна выступает древним осколком гораздо более крупной луны. Гиппокамп охватывает в диаметре 34 км, а имя досталось в честь мифологического морского конька. Спутник в 2014 году открыл астроном из S...
А теперь о марсианской погоде: новый посадочный аппарат НАСА InSight предоставляет ежедневные отчеты о холодной зиме Красной планеты. С 19 февраля Лаборатория Реактивного Движения публикует сведения о температурных колебаниях, а также ск...
Яркая мозаика высокого разрешения отображает полную Луну, демонстрируя небольшие различия в химическом составе лунной поверхности Титан окрашивает Луну в насыщенный синий цвет в новом детализированном обзоре. Эта мозаика высокого разрешен...
18 февраля некоммерческий израильский консорциум заявил, что надеется войти в историю на этой неделе, запустив первый частный космический корабль на лунную поверхность. Представители SpaceIL и Israel Aerospace Industries сообщили на пресс...
После того, как у Плутона отняли статус планеты и сделали его карликовой (2006 год), Нептун занял позицию самого крайнего мира Солнечной системы. Новая фотография от космического телескопа Хаббл получена в рамках программы OPAL, которая с...
Шторм на планете не рассеивается и имеет правильную геометрическую форму.
«СНЕЖИНКА»
Самой загадочной планетой Солнечной системы считается Сатурн. Его кольца и 64 спутника обладают по истине странными свойствами. Так, «проказник» Энцелад тает и осыпает брызгами Елену, извлекая при этом звуки, как на гитарных струнах. Титан утопает в «морях из слез» - системы подземных океанов и соленых озер. Но самым чудным сюрпризом оказался шестигранный шторм на северном полюсе планеты. Помните школьную загадку, почему у снежинки шестигранная форма? Теперь таким же вопросом задаются ученые, изучая «снежинку» на «шапке» Сатурна.
Шестиугольник подобен полярным вихрям Земли, но на Сатурне они по какой-то причине имеют правильную форму. Это очень странное образование, оно имеет точную геометрическую структуру и шесть практически равных сторон, - выразил удивление Кевин Бэйнс, представитель Лаборатории реактивного движения в Пасадене, штат Калифорния.
ДВЕ ЗЕМЛИ
Шестиугольник своим появлением обязан реактивным вихрям, которые уходят на 60 километров в глубину атмосферы и состоят из газовых облаков. Они удерживают периметр шторма и образуют область, которая вращается вокруг северного полюса планеты на широте примерно 77 градусов. Диаметр шестигранника из вихревых течений составляет около 30 тысяч километров, каждая из сторон - 14500 километров. В нем, по хорошему говоря, могли бы поместиться две таких планеты, как Земля.
Движение волн равняется приблизительно 322 километрам в час. В центре - воронка. Такого явления больше нет нигде в Солнечной системе. Примечательно, что на южном полюсе Сатурна правильных шестиугольников нет: полярные вихри там представляют собой обычные спиралевидные окружности, на фотографиях они напоминают земные торнадо гигантских размеров.
ШТОРМ 666
Удивительное явление было известно еще со времени миссии Voyager-1, когда в 1980 году аппарат пролетал мимо Сатурна, но изучение было затруднено, поскольку он находился в тени из-за полярной ночи, ведь год на Сатурне составляет около 29,5 земных лет. Смена сезонов произошла в 2012 году, и Cassini сделал серию снимков в высоком разрешении, что вместе с новыми фотографиями позволило проследить динамику происходящих процессов. Оказалось, что шестиугольная кумулятивная струя действует как барьер, внутри которого формируются мелкие вихри.
Шестиугольник - это поток воздуха. На Земле ураган может продолжаться неделю, но на Сатурне он длится в течение десятилетий а, может быть, даже столетий, - отметил Эндрю Ингерсолл, который обрабатывает данные Cassini в Калифорнийском технологическом институте. - На Земле атмосферные вихри замедляются из-за неоднородности рельефа поверхности планеты, а у Сатурна - с его кругообразно структурированной атмосферой - поверхность гладкая, и шторм не рассеивается.
В 2017 году на Сатурне наступит летнее солнцестояние. По мере приближения к этой дате появится больше возможностей изучить необычное явление. Ученым до сих пор неизвестно, что находится под газовой оболочкой гиганта.
КОНСТАНТА
Учёные из Оксфордского университета смогли в лабораторных условиях смоделировать возникновение шестиугольника. Чтобы выяснить, как возникает такое образование, исследователи поставили на вертящийся стол 30-литровый баллон с водой. Он моделировал атмосферу Сатурна и её обычное вращение. Внутри учёные поместили маленькие кольца, вращающиеся быстрее ёмкости. Это генерировало миниатюрные вихри и струи, которые экспериментаторы визуализировали при помощи зелёной краски. Чем быстрее вращалось кольцо, тем больше становились вихри, заставляя близлежащий поток отклоняться от круговой формы. Таким образом авторам опыта удалось получить различные фигуры - овалы, треугольники, квадраты и, конечно, искомый шестиугольник.
Учёные сопоставили данные опыта с происходящим на Сатурне и выдвинули предположение, что в его высоких северных широтах отдельные струйные течения разогнаны как раз до той скорости, при которой формируется нечто вроде устойчивой волны - планетарный гексагон. И хотя «расследование» не раскрывает происхождения подобных течений, оно показывает, почему вся система столь красива и долговременна.
Cassini был запущен в 1997 году и добрался до Сатурна 1 июля 2004 года. Его миссия рассчитана до 2017 года, она является совместным проектом NASA, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства. На основе переданной информации было составлено около 3000 отчетов и совершено множество открытий, напоминает Независимый портал космонавтики. К числу его успехов можно отнести посадку на Титан зонда «Гюйгенс», исследование спутника Энцелад, отслеживание процесса формирования нового спутника и исследование озер и подземных океанов на Титане, открытие семи неизвестных ранее спутников Сатурна.
Форма Гексагона Сатурна стабильна. Возможно это так же связано с тем, что на Земле атмосферные вихри сталкиваются с неоднородностями на поверхности планеты, а на Сатурне циклонам такое столкновение не грозит.
Сатурн - очень необычная планета Солнечной системы. Всем известно, что это газовый гигант с огромными космическими кольцами, настоящей отличительной чертой планеты. Но не все знают, что у Сатурна, так же как и у Юпитера имеется своя огромная отметина в атмосфере. И если у грозного Юпитера оно знаменито и широко известно как Большое красное пятно в форме неправильного круга, то у Сатурна оно известно как Гексагон Сатурна и имеет форму..шестиугольника! Природа пятен впрочем одинакова – это огромные штормовые циклоны, которые бушуют на планетах уже много столетий. Однако у Сатурна этот атмосферный вихрь с течением времени еще и меняет цвет. За четыре года наблюдений шестиугольник из голубого стал золотым.
Гексагон Сатурна — геометрически правильный шестиугольник с поперечником в 25 тысяч километров. Находится он на северном полюсе планеты. Стенки вихря прямые и уходят вглубь атмосферы на 100 километров. В инфракрасном диапазоне в вихре обнаружены светлые участки. Это гигантские прорехи в облачной системе, которые простираются на 75 километров вглубь атмосферы. Гексагон Сатурна имеет тенденцию к вращению. Полный оборот вокруг своей оси он совершает за 10 часов 39 минут. Удивительно, но этот гигантский вихрь при этом не смещается и остается на одном и том же месте. На Южном полюсе Сатурна таких образований нет. Зато есть огромная воронка в атмосфере. Кстати говоря, такая же воронка существует и в центре невероятного шестиугольника. Впервые этот феномен обнаружили космические аппараты «Вояджер» в начале 1980-х годов. А в 2006 году к Сатурну подлетел аппарат «Кассини», снявший вращение шестиугольника.
Учёные из Оксфордского университета смоделировали возникновение Гексагона Сатурна в лаборатории. Они поставили на вращающийся стол баллон с водой на 30 литров. Вода моделировала атмосферу Сатурна и её вращение. Внутрь сосуда учёные положили маленькие кольца, которые вращались быстрее баллона. Они создавали миниатюрные вихри и струи, которые становились видимыми благодаря добавленной в воду зеленой краске. Чем быстрее вращались кольца, тем больше становились вихри, заставляя близлежащий поток отклоняться от круговой формы. Ученым удалось получить таким способом круги, овалы, треугольники, квадраты и шестиугольник. Исходя из проделанного опыта, исследователи предположили, что на северном полюсе Сатурна отдельные струйные течения разогнаны до определенной скорости по отношению к остальной части планетарной атмосферы. Это способствует формированию планетарного гексагона. При большой разнице в скорости вращения планеты и струйного течения, образуется разное количество сторон многоугольника. Скорость перемещения атмосферных масс здесь составляет 150 м/с.
Форма Гексагона Сатурна стабильна. Возможно это так же связано с тем, что на Земле атмосферные вихри сталкиваются с неоднородностями на поверхности планеты, а на Сатурне циклонам такое столкновение не грозит. Там попросту нет твердой поверхности. Какова истинная глубина атмосферы этой удивительной планеты, пока точно не известно, а уж что находится под ней - пока лишь предмет для теоретического моделирования.
Почему Гексагон Сатурна изменил свой цвет? Год на планете равен 29 годам на Земле. Смена сезонов на Сатурне происходит раз в семь лет. При увеличении солнечной активности за прошедшие годы, планета получила больше солнечных лучей, чем в предыдущий сезон. Возможно в этом кроется изменение цвета Гексагона до золотистого оттенка. Интересно, что в 2017 году наблюдается сатурнианское солнцестояние. А еще на планете идет настоящий дождь. Только состоит он не из водных капель, а из жидкого гелия.
Реальный цвет урагана. Фото получено 26 июня в 2013 году (Источник: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Val Klavans)
Сатурн - одна из самых необычных планет Солнечной системы. Конечно, каждая планета уникальна, но у Сатурна сразу несколько отличий от других планет. Во-первых, это газовый гигант. Во-вторых, у Сатурна есть кольца. В-третьих, здесь уже много сотен лет идет шторм, причем у этого объекта шестиугольная форма.
Сейчас оказалось, что этот атмосферный вихрь с течением времени еще и меняет свой цвет. За четыре года наблюдений цвет шестиугольника изменился от голубого до золотистого. Причем специалисты пока не могут дать ответ на вопрос «почему?». Есть лишь несколько предположений. Одно из них - цвет меняется из-за сезонных изменений атмосферы газового гиганта. 
Шестиугольный шторм Сатурна был открыт около 30 лет назад. Его диаметр составляет 32 000 км, глубина - минимум 100 километров. Скорость перемещения атмосферных масс здесь составляет 150 м/с. «Глаз» урагана примерно в 50 раз больше размеров среднего «глаза» урагана на Земле. В прошлом году астрономы выложили видео вращения данного объекта, собранное из множества фотографий, которые получил аппарат «Кассини». Речь идет об использовании примерно 30 тысяч фотографий Сатурна.
Ученые говорят, что каждая точка урагана вращается вокруг центра со скоростью, примерно равной скорости вращения планеты вокруг своей оси. По мнению специалистов, ураган постоянно создает новые и новые облака. Сам ураган находится в районе северного полюса планеты. Возможно, этот атмосферный объект существует не десятки, а сотни лет .
За годы изучения урагана астрономы получили большое количество информации об этом атмосферном явлении, и неплохо понимают процессы, происходящие внутри урагана. Но вот почему ураган меняет свой цвет - по-прежнему загадка. Кроме того, загадкой является и сила, которая заставляет вращаться участок атмосферы планеты-гиганта. Сделать вихрь не так сложно, говорят ученые, но вот поддерживать его вращение в течение сотен лет гораздо сложнее. «Воду без труда можно заставить вращаться в ведре. Вращаясь, она будет формировать воронку в центре. Но на Сатурне нет ведер, кроме того, ураган здесь - шестиугольной формы, это не окружность».
По мнению представителей NASA, причиной смены цвета урагана могут быть сезонные изменения. Сатурнианский год длится 29 земных лет. Смена сезонов на Сатурне происходит примерно раз в семь лет. В последнее время планета получает больше солнечных лучей, чем в предыдущий сезон - здесь была «зима». Может быть, увеличение количества получаемой планетой энергии и есть причина «золочения» урагана.
«Изменение цвета, возможно, лишь следствие смены времен года на Сатурне. В частности, переход цвета от голубоватого до золотистого может объясняться прохождением фотохимических реакций в атмосфере», - говорится в заявлении NASA. Интересно, что в 2017 году можно будет наблюдать сатурнианское солнцестояние.
Как все это работает? Возможно, говорят ученые, шестиугольник функционирует, как барьер, который предотвращает попадание аэрозоля и частиц, образованных снаружи, внутрь. При внимательном рассмотрении структуры урагана видно, что два различных типа частиц собираются в пределах урагана и за его стенками.
«Внутри шестиугольника много мелких облаков, а за его пределами - больше крупных облаков. Шестиугольник работает в качестве заграждения, в некотором роде он похож на дыру в озоновом слое Земли», - заявил Кунио Саянаги, участник команды проекта Cassini.
В течение полярной зимы Сатурна, длившейся с ноября 1995 года по август 2009-го, в атмосфере на Северном полюсе газового гиганта не наблюдались аэрозоли, которые образуются благодаря фотохимическим реакциям. В основном, речь идет о взаимодействии лучей Солнца и атмосферы планеты. В этом случае шестиугольник имеет голубоватый цвет.
Начиная с августа 2009 года Сатурн стал получать все больше и больше солнечного света. Возможно, за несколько лет солнечные лучи помогли образованию большого колиества аэрозолей в шестиугольнике и в атмосфере на всём северном полюсе. В результате здесь появилось больше «тумана» и Сатурн стал золотистым.
