Огромные полосы, тянущиеся вдоль экватора Юпитера, известны астрономам очень давно. Но пока нет однозначной теории их возникновения. Наиболее популярная из них объясняет появление полос на Юпитере в результате конвекции - подъема в атмосфере газового гиганта более нагретых газов и опускания более холодных. В настоящее время группа физиков, благодаря очень простому лабораторному макету газовой планеты, представила новую теорию появления юпитерианских полос, которая указывает, что полосы могут возникать в результате приливов - гравитационного воздействия на Юпитер более чем 60 с лишним спутников.

В лабораторном эксперименте (см. вставку) искусственные приливы производят полосы, напоминающие полосы Юпитера. Фото (Юпитер) NASA; (Эксперимент) C. Morize et al, Physical Review Letters (2010)

Полосы на Юпитере создают так называемые зональные ветры: широкие полосы параллельно экватору планеты, в которых преобладающие ветры дуют с разной скоростью. В течение десятилетий ученые ломали голову над тем, как именно ветры образуют полосы.

Но, возможно, конвекция в атмосфере Юпитера не имеет ничего общего с ним, утверждает Андреас Тилгнер, геофизик из Геттингенского университета в Германии вместе с коллегами из Национального центра по вопросам научных исследований (CNRS) во Франции. Их идея заключается в следующем: Юпитер или любые другие газообразные планеты существуют в виде сферы жидкости (ближе к середине планеты из-за огромного давления газы переходят в жидкое состояние), которая вращается вокруг своей оси. Приливные силы, скажем, от находящегося на орбите спутника, могут заставить жидкость планеты вести себя определенным образом. В частности, она образует цилиндрические зоны, или «колонны», вещество в которых течет вокруг оси цилиндра с разной скоростью. Вращение таких «колонн» и формирует полосы. Там, где эти зоны пересекаются, они производят горизонтальные полосы по отношению к экватору планеты. Два года назад Тилгнер опубликовал математическую теорию. Сейчас он и его коллеги экспериментально показали, как она работает.

В лабораторных условиях ученым удалось воссоздать макет планеты: они создали сферу из эластичного материала, поместили его в цилиндр, в котором создан вакуум, а сферу наполнили водой, чтобы имитировать газовый гигант. Для того чтобы наблюдать за изменениями, происходящими внутри «планеты», исследователи добавили в воду асимметричные пластиковые хлопья, которые способны особым образом отражать падающий на них свет наведенного лазера. Для более точного сходства ученые слегка деформировали сферу, чтобы сделать ее овальной. Далее ученые вращали цилиндр, имитируя приливное воздействие спутников и регистрируя отражение излучения лазера от пластиковых хлопьев. И обнаружили то, что ожидали: в образце потоки разбились на отдельные цилиндрические «колонки», и на поверхности макета появились полосы - лабораторная «планета» приобрела схожий с Юпитером полосатый вид.