хексагонът открит в северният полюс на сатурн е получен в лабораторни условия
Мисия: Cassini–Huygens

---

Хексагонът открит в северният полюс на Сатурн е получен в лабораторни условия.

Хексагонът е обширна атмосферна структура закотвена точно над северния полюс на Сатурн. Точно в средата се наблюдава масивен ураган, който притежава ясно отчетливо око. След това до около 70 градуса ширина се наблюдава шестоъгълна структура, която най общо представлява група насочени атмосферни потоци. Сатурн е газов гигант и по структура, най се доближава до Юпитер. Но за разлика от Юпитер, на който се забелязват отчетливи ветрови зони във видима светлина, на Сатурн се наблюдават подобни, само че в по големи (инфрачервеният диапазон) дължини на вълните. Това показва, че Сатурн като цяло е малко по-студен от Юпитер. Зависещ от типичните температури на планетата, хексагонът не прави изключение и той също е ясно отчетлив в инфрачервената област и е наблюдаван най - напред от Вояджерите, след което и от Касини.

Сега в статия, публикувана в априлския брой на Икар, Ана Агуиар и нейните съавтори представят едно друго обяснение на хексагонът включващо и тест в лаборатория. Обяснението е свързано със скоростта на ветровете в атмосферата на Сатурн. Тя започва със следната графика, показваща как скоростта на вятъра на Сатурн се променя по ширина:
Скоростта на ветровете на Сатурн са получени чрез проследяване движението на облаците, наблюдавани от Вояджър и Касини. Най-бързите ветрове духат около екватора на Сатурн; при по-високи географски ширини има променливи струи от изток и запад. Точно колко бързо ветровете се разпенват зависи от ротацията на Сатурн, което обикновено се измерва от степента на ротация на магнитното му поле. Тази ротация е измерена по-подробно от Касини, отколкото от Вояджер. Ако използваме данните от Вояджер, повечето от въздуха на Сатурн се премества на изток в сравнение с въртенето на Планетата, показан като пунктирана линия на графиката. Ако използваме данните от Касини, показани като на непрекъсната линия, ветровете са повече от изток и запад, както на Юпитер. Credit: NASA / JPL / University of Oxford Кредита: NASA / JPL / Университета в Оксфорд



Шестоъгълника съответства на географската ширина на самият връх на графиката или около 78 градуса на север. Този връх е действително един от най-малките на графиката, така че не може да се смята, че скоростта на вятъра е важен фактор за образуване на уникалната структура на хексагона.

Агуиар и нейните съавтори твърдят, че това не е скоростта на вятъра, които са важни сами по себе си, а това е градиента на скоростта на вятъра. Когато са налице рязко контрастиращи скорости на вятъра (прилежащите части на атмосферата на Сатурн се движат с много различни скорости) може да предизвикат нестабилно поведение, в това число вълни, вихри и въртопи. Този малък връх в скоростта на вятъра около 78 градуса северно е действително най-тесния връх на графиката, така че тази част от атмосферата на Сатурн съдържа една от най-стръмните наклони в скоростта на вятъра - добро място за генериране на странни атмосферни характеристики, включително вълноподобни нарушения.

В статията, Агуиар представят един математически модел, който показва как стръмния наклон в скоростта на вятъра може да се създаде вълнообразно движение във високите ширини, както и че има вероятност да бъдат точно шест вълни опасващи планетата, които създават шестоъгълника, както и че вълните се разпространяват с точно същата скорост като струите (което означава, че шестоъгълника ще се появи почти неподвижен по отношение на въртенето на Сатурн). Нещо повече, те показват, че наблюдаваните ветрове в близост до южния полюс са достатъчно различни от тези в близост до северния полюс, че на южния полюс не се очаква да се образуват подобни вълни, което е добре, защото няма шестоъгълник на южния полюс на Сатурн. След идеята за различната скорост на вятъра формира шестоъгълна вълна, изследванията се местят в лаборатория.

Те създават цилиндричен, въртящ се резервоар с размери 10 cm дълбок и 60 см широк. Резервоарът има капак и база, които са разделени на концентрични секции. Вътрешния кръг на капака и пода на резервоара могат да се въртят с различни скорости, спрямо външния кръг на резервоара. Това създава разлики в скоростта на течността между вътрешната и външната среда. В зависимост от относителната скорост на двата диска се случват различни неща. При относително ниски скорости нищо особено не се случва. Но когато разликите между двата въртящи се раздела се увеличи, тогава започва вълноподобната несигурност наблюдаваща се на границата между двата диска. В зависимост от условията, вълните се развиват хаотично а понякога доста стабилно. Експеримента показва, че може да има най-малко по две или осем вълни опасващи оста на въртенето. Но за един разумно широк кръг от експериментални параметри, се появява стабилна вълна - шестоъгълник.
Увеличаване Още много интересни модели на експеримента, както и забележително видео, което ме накара да повярвам, че загадката на хексагона е разкрита можем да намерим на блога на г-жа Емили Лакдалала от планетното общество: Източник: planetary.org

---

• 2410
• 0
• Apr 2, 2012

---

Коментар