Шестикутний шторм більший за Землю, та інші розваги на Сатурні

Сатурн є однією з двох планет газових гігантів Сонячної системи, другою з яких є Юпітер. Ці дві планети займають п’яте і шосте місце від Сонця одразу за чотирма планетами земної групи, і гіпотетично виникли після цих планет, коли основна маса тугоплавких елементів були задіяні в Меркурію, Венері, Землі та Марсі. Сатурн є другою планетою за розміром після Юпітера, планета має масу в 95 разів більшу за земну. Сатурн переважно складається з водню та гелію, але має ядро з нікелю-заліза, кремнієвих та кисневих сполук. Маса ядра складає 9-22 маси нашої планети. Ядро оточене шаром рідкого металічного водню, зовнішні шари планети складаються з газоподібного гелію та водню.

Мінерал нікель-залізо

Сатурн має високу внутрішню температуру 11700 градусів за Цельсієм і випромінює в навколишнє середовище в 2.5 рази більше енергії ніж він отримує від Сонця. Природа цього випромінювання досконально не відома, частково вона пояснюється механізмом Кельвіна-Гельмгольца (послідовність: зовнішня поверхня охолоджується – тиск в ядрі зменшується – планета зменшується в розмірах – внаслідок чого ядро нагрівається і випромінює енергію), але маса Сатурна не достатня для того щоб вся енергія яка ним випромінюється виникла за рахунок цього механізму. Додатковим джерелом випромінення енергії можуть бути краплі гелію, які подібно до дощу на Землі проходять крізь шар водню та виробляють енергію від тертя. Також розповсюдженою є версія про те що на Сатурні, як і на кількох інших планетах Сонячної системи дощить діамантами, які в умовах надвисокого тиску ймовірно досягають розмірів айсбергів.

Зонд Вояджер-1, на сьогодні найвіддаленіший від Землі створений людиною об’єкт

Сатурн найбільш відоми своїми кільцями, але ми звернемо увагу на його маківку – північний полюс. Над ним знаходиться шестикутний постійно діючий газовий полярний шторм. Кожна сторона шестикутника має довжину 14500 км, що на дві тисячі кілометрів довше діаметру Землі. Шестикутник обертається навколо власної осі зі швидкістю 320 км/год. Вперше шестикутник Сатурна був помічений місією Вояджер в 1981 році. Мова про той самий космічний зонд Вояджер, на якому міститься золотий диск з зображеннями об’єктів Землі та аудіозаписом привітань для іншопланетян 55-ма мовами світу, українською запис містить побажання іншопланетянам “щастя, здоров’я, та многая літа”, космічний зонд наразі знаходиться за межами Сонячної системи і продовжує швидко віддалятись на зустріч іншопланетянам.

Повторно шестикутник був побачений місією Кассіні 2006-го року, протягом періоду з 2012 до 2016 років шестикутник змінив колір з блакитного на золотавий, теоретично зміна кольору пов’язана зі зміною сезонів, коли об’єкт освітлюється Сонцем під іншим кутом.

Шестикутник Сатурна

Однією з гіпотез, яка базується на моделі атмосфери Сатурна є те що шторм є дуже глибоким і проникає в напрямку поверхні планети на тисячі кілометрів, де тиск більш ніж в 100 тисяч разів більший за атмосферний тиск Землі. Постійність шторму та його точна геометрія дивує планетарне фізичне співтовариство протягом багатьох років, а його походження залишається недоведеним.

Центрифуга Гарвардської лабораторії

Подібну до сатурнівської форму вдалось створити вченим Гарвардського університету в лабораторній моделі, в якій цілиндричний контейнер діаметром 60 см було наповнено рідиною, і поміщено на стіл який обертається. За рахунок різниці швидкостей біля центру обертання та країв, крім центрального вихору утворюються також кілька бічних вихорів, які за допомогою тиску та дії фізичних сил урівноважуються в однакові розміри та збалансовуються в рівномірну геометричну форму шестикутника.

Демонстрація Гарвардського експерименту на якій показані бічні вихори

Експериментально вдалось створити форми і відмінні від шестикутника, зокрема рівносторонній трикутник та восьмикутник, втім гіпотеза про те що шторм на Сатурні виникає саме за рахунок такого ж фізичного явища як і в Гарвардському експерименті не є доведеною, оскільки достаменно не відомо мова йде про відносно плаский як млинець об’єкт, чи про тривимірний, який має значну висоту вглиб газової і можливої рідкої частини планети. Досліджень за допомогою місії Кассіні, яка завершилась 2017 року запланованим знищенням зонду шляхом падіння в атмосферу Сатурна, та інших наявних на даний момент спостережень недостатньо для формування висновків щодо природи шестикутника, для яких необхідні подальші дослідження та більше інформації про атмосферу Сатурна.

Шестикутник Гарвардського експерименту

Наразі розробляються кілька місій щодо дослідження Сатурна, зокрема це TSSM – Місія системи Сатурн – Титан (Титан є супутником Сатурна) Європейського космічного агентства, яка має на меті зокрема виявити передбачувані органічні форми життя на Титані. Старт місії можливий вже в поточному деситялітті.

Leave a comment