Большое красное пятно

редактировать
Непрекращающийся шторм в атмосфере Юпитера Вихревой красочный Юпитер облака. Большое красное пятно находится в южном полушарии Юпитера, в левой части фотографии.

Большое красное пятно - это постоянная область высокого давления в атмосфере . Юпитера, вызвав антициклонический шторм, самый большой в Солнечной системе, в 22 градусах к югу от Юпитера экватор. Считается, что наблюдения с 1665 по 1713 год относятся к одному и тому же шторму; Если это так, то он существует не менее 360 лет. В следующий раз его наблюдали в сентябре 1831 года, и с того времени до 1878 года, когда начались непрерывные наблюдения, было зарегистрировано 60 наблюдений.

Содержание

  • 1 История наблюдений
    • 1.1 Исследование
  • 2 Структура
  • 3 Цвет и состав
  • 4 Механическая динамика
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература
  • 8 Внешние ссылки

История наблюдений

Изображение Юпитера, сделанное Pioneer 10 в 1974 году, на котором видно более ярко окрашенное пятно чем было показано на космическом корабле "Вояджер-1" позже, в 1979 году. Широкий вид на Юпитер и Большое красное пятно, как это было видно с "Вояджера-1" в 1979 году. Белый овальный шторм прямо под Большим красным пятном имеет приблизительный диаметр Земля. Покадровая съемка от подхода Вояджера 1 к Юпитеру, показывающая движение атмосферных полос и циркуляцию Большого Красного Пятна. Изображение НАСА.

Большое красное пятно могло существовать до 1665 года, но нынешнее пятно было впервые замечено только после 1830 года и хорошо изучено только после заметного явления в 1879 году. Шторм, который наблюдался в 17 веке, может были отличными от шторма, который существует сегодня. Длительный промежуток отделяет период нынешних исследований после 1830 года от открытия 17 века. Неизвестно, рассеялось ли и преобразовалось ли исходное пятно, потускнело или результаты наблюдений были просто плохими.

Например, первое появление Большого Красного Пятна часто приписывают Роберту Гуку, который описал точку на планете в мае 1664 года. Однако вполне вероятно, что точка Гука вообще находилась в другом поясе (Северный экваториальный пояс, в отличие от нынешнего местоположения Большого красного пятна в Южном экваториальном поясе. ). Гораздо более убедительным является описание Джованни Кассини «постоянного пятна» на следующий год. При колебаниях видимости пятно Кассини наблюдали с 1665 по 1713 год, но 118-летний перерыв в наблюдениях делает идентичность этих двух пятен неубедительной. Более короткая история наблюдений и более медленное движение старого пятна, чем у современного пятна, затрудняют вывод о том, что они одинаковы.

Небольшая загадка связана с пятном Юпитера, изображенным на холсте 1711 года Донато Крети, который выставлен в Ватикане. Картина Крети, входящая в серию панелей, на которых различные (увеличенные) небесные тела служат фоном для различных итальянских сцен, за всеми наблюдаемыми астрономом Евстахио Манфреди для точности. Известно, что Большое красное пятно изображено красным. До конца 19 века ни одна особенность Юпитера не описывалась в письменной форме как красная.

Большое красное пятно наблюдается с 5 сентября 1831 года. К 1879 году было зарегистрировано более 60 наблюдений. После того, как он стал известен в 1879 году, он находился под постоянным наблюдением.

В 21 веке Большое красное пятно стало уменьшаться в размерах. В начале 2004 года ее протяженность была примерно вдвое меньше, чем сто лет назад, когда она достигла размеров 40 000 км (25 000 миль), что примерно в три раза больше диаметра Земли. При нынешних темпах сокращения она станет круговой к 2040 году. Неизвестно, как долго это пятно просуществует, и является ли изменение результатом нормальных колебаний. В 2019 году Большое Красное Пятно начало "отслаиваться" по краю, фрагменты шторма отламывались и рассеивались.

Меньшее пятно, обозначенное Овальным BA, образовалось в марте 2000 года из слияние трех белых овалов приобрело красноватый цвет. Астрономы назвали это Маленькое красное пятно или Красное пятно-младший. По состоянию на 5 июня 2006 года Большое красное пятно и овал BA приближались к конвергенции. Штормы сменяют друг друга примерно каждые два года, но прошедшие 2002 и 2004 годы не имели большого значения. Эми Саймон-Миллер из Центра космических полетов Годдарда предсказала, что штормы пройдут ближе всего 4 июля 2006 года. Она работала с Имке де Патер и Филом Маркусом из Калифорнийский университет в Беркли и группа профессиональных астрономов с апреля 2006 г. для изучения штормов с помощью космического телескопа Хаббла ; 20 июля 2006 г. Обсерватория Близнецов сфотографировала две штормы, проходя друг мимо друга, но не сходясь. В мае 2008 года третий шторм стал красным.

Большое красное пятно не следует путать с Большим темным пятном, особенностью, наблюдаемой около северного полюса Юпитера в 2000 году с помощью Кассини – Гюйгенса космический корабль. В атмосфере Нептуна также есть особенность, также называемая Большим темным пятном. Последний объект был сфотографирован "Вояджером-2 " в 1989 году и, возможно, был атмосферной дырой, а не штормом. В 1994 году его больше не было, хотя похожее пятно появилось дальше на север.

Крупным планом Большое красное пятно, снятое с высоты около 8000 км (5000 миль) над ним (11 июля 2017 г.)

Исследование

25 февраля 1979 г., когда Вояджер-1 находился на расстоянии 9 200 000 км (5 700 000 миль) от Юпитера, он передал первое подробное изображение Большого Красного Пятна. Были видны детали облаков размером всего 160 км (99 миль) в поперечнике. Красочный волнистый узор облаков слева (к западу) от Красного пятна - это область чрезвычайно сложного и переменного волнового движения.

Космический аппарат Juno, который вышел на полярную орбиту вокруг Юпитера в 2016 году, пролетел над Большим красным пятном при его близком приближении к Юпитеру 11 июля 2017 года, сделав несколько снимков шторма. с расстояния примерно 8000 км (5000 миль) над поверхностью. Во время миссии «Юнона» космический корабль продолжит изучение состава и эволюции атмосферы Юпитера, особенно его Большого Красного Пятна.

Структура

Циклическое движение Большого Красного Пятна, отображаемое Кассини космический корабль Примерное сравнение размеров Земли и Большого Красного Пятна.

Большое Красное Пятно Юпитера вращается против часовой стрелки с периодом около шести земных дней или четырнадцати юпитерианских дней. Большое красное пятно Юпитера, имеющее ширину 16350 км (10 160 миль) по состоянию на 3 апреля 2017 года, в 1,3 раза больше диаметра Земли. Вершины облаков этого шторма находятся примерно на 8 км (5,0 миль) над окружающими вершинами облаков.

Инфракрасные данные уже давно показали, что Большое Красное Пятно холоднее (и, следовательно, выше по высоте), чем большинство других облаков на планете. Однако в верхних слоях атмосферы над штормом температура значительно выше, чем на остальной части планеты. Акустические (звуковые) волны, поднимающиеся из турбулентности бури внизу, были предложены в качестве объяснения нагрева этой области.

Тщательное отслеживание атмосферных особенностей выявило циркуляцию Большого Красного Пятна против часовой стрелки еще в 1966 г., наблюдения убедительно подтверждаются первыми покадровыми видеороликами с пролетающих мимо Вояджера. Пятно ограничено умеренным потоком, направленным на восток на юг и очень сильным на западе на севере. Хотя скорость ветра у края пятна составляет около 432 км / ч (268 миль в час), течения внутри него кажутся застойными, с небольшим притоком или оттоком. Период вращения пятна со временем уменьшился, возможно, в прямом результате его неуклонного уменьшения в размере.

широта Большого Красного Пятна была стабильной в течение продолжительности хороших наблюдений., обычно варьируясь примерно на градус. Однако его долгота подвержена постоянным изменениям. Поскольку Юпитер не вращается равномерно на всех широтах, астрономы определили три разные системы для определения долготы. Система II используется для широт более 10 градусов и изначально была основана на среднем периоде вращения Большого Красного Пятна 9 часов 55 минут 42 секунд. Однако, несмотря на это, с начала девятнадцатого века это пятно «касалось» планеты в Системе II по крайней мере 10 раз. Скорость его дрейфа резко изменилась с годами и была связана с яркостью Южного экваториального пояса и наличием или отсутствием южных тропических возмущений.

Цвет и состав

По часовой стрелке сверху слева: Хаббл изображение видимого спектра ; инфракрасный из обсерватории Джемини ; многоволновое соединение данных телескопа Хаббла и Близнецов, показывающее видимый свет синим и тепловое инфракрасное излучение красным; ультрафиолетовое изображение с телескопа Хаббл; детали в видимом свете

Неизвестно, что вызывает красноватый цвет Большого красного пятна. Гипотезы, подтвержденные лабораторными экспериментами, предполагают, что цвет может быть вызван химическими продуктами, образованными в результате солнечного ультрафиолетового излучения гидросульфида аммония и органического соединения ацетилена, которое дает красноватый материал - вероятно, комплекс органические соединения, называемые толинами. Большая высота расположения соединений может также способствовать окраске Большого красного пятна.

Большое красное пятно сильно различается по оттенку, от почти кирпично-красного до бледно-лососевого или даже белого. Пятно иногда исчезает, становясь заметным только через впадину Красного Пятна, которая находится в Южном экваториальном поясе (SEB). Его видимость явно связана с SEB; когда пояс ярко-белый, пятно обычно темное, а когда темно, пятно обычно светлое. Эти периоды, когда пятно темное или светлое, происходят нерегулярно; с 1947 по 1997 год пятно было самым темным в периоды 1961–1966, 1968–1975, 1989–1990 и 1992–1993 гг.

Механическая динамика

Не существует окончательной теории относительно того, что вызывает образование или цвет Большого Красного Пятна. Лабораторные исследования изучают влияние космических лучей или УФ-света от Солнца на химический состав облаков Юпитера. Возникает вопрос, реагирует ли солнечное излучение с гидросульфидом аммония во внешней атмосфере планеты, создавая темно-красный цвет. Исследования показывают, что шторм порождает огромное количество гравитационных волн и акустических волн из-за турбулентности шторма. Акустические волны распространяются вертикально вверх на высоту 500 миль (800 км) над штормом, где они разбиваются в верхних слоях атмосферы, преобразовывая энергию волн в тепло. Это создает область верхних слоев атмосферы, температура которой составляет 1600 К (1330 ° C; 2420 ° F) - на несколько сотен Кельвин теплее, чем на остальной части планеты на этой высоте. Эффект описывается как «разбивающееся [..] океанское волнение на пляже». Причина, по которой шторм продолжался веками, заключается в том, что нет поверхности планеты, обеспечивающей трение (только жидкое ядро ​​из водорода ); циркулирующие газовые вихри сохраняются в атмосфере очень долго, потому что ничто не препятствует их угловому моменту.

См. также

  • Портал Солнечной системы

Ссылки

Дополнительная литература

  • [Многочисленные авторы] (1999). Битти, Келли Дж.; Петерсон, Кэролайн Коллинз; Чайки, Эндрю (ред.). Новая Солнечная система (4-е изд.). Массачусетс: Sky Publishing Corporation. ISBN 978-0933346864.
  • Биби, Рета (1997). Юпитер - планета-гигант (2-е изд.). Вашингтон: Смитсоновские книги. ISBN 978-1560986850.
  • Хоккей, Томас (1999). Планета Галилея: наблюдение за Юпитером до фотографии. Бристоль, Филадельфия: IOP Publishing. ISBN 978-0750304481.
  • Пик, Бертран М. (1981). Планета Юпитер: Справочник наблюдателя (Пересмотренное издание). Лондон: Faber and Faber Limited. ISBN 978-0571180264.
  • Роджерс, Джон Х. (1995). Гигантская планета Юпитер. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0521410083.
  • Smith, B.A.; и другие. (1979). "Система Юпитера глазами" Вояджера-1 ". Наука. 204 (4396): 951–957, 960–972. Bibcode : 1979Sci... 204..951S. doi : 10.1126 / science.204.4396.951. PMID 17800430.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Великим красным пятном.
Последняя правка сделана 2021-05-22 08:49:18
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте