В плотной облачной атмосфере Сатурна над северным полюсом этого газового гиганта облачные вихри образуют динамический шестиугольник длиной 29 000 километров. Его происхождение долгое время оставалось загадкой, но теперь новое моделирование продемонстрировало, как атмосферные структуры такого типа могут возникать совершенно спонтанно и без особого внешнего воздействия.
Снимок гексогена Сатурна, сделанный зондом Cassini. © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
В то время как предыдущие исследования пытались идеально воспроизвести шестигранное завихрение, команда под руководством доктора Ракеша Ядава из Гарвардского университета поступила в своем нынешнем исследовании иначе и сосредоточилась на моделировании атмосферы Сатурна, исходя из наименьших допущений, чтобы выяснить, что же получится в результате такого подхода.
Как пишет команда в журнале Proceedings der National Academy of Sciences, моделирование гидродинамики с широкими облачными полосами в переменных направлениях фактически породило большой циклон на северном полюсе, а также три меньших антициклонических вихря и несколько еще меньших циклонных вихрей, которые вместе и образовали многоугольный (т.е. настолько же многогранный, как и равносторонний) лучевой поток.
Хотя полигональный вихрь, сгенерированный при моделировании, образовал девять сторон, исследователи сообщают, что при этом вполне могут образовываться и многоугольники с большим или меньшим числом граней. Кроме того, круговые бури, полученные в результате моделирования, соответствовали реальным наблюдениям как по количеству, так и по скорости.
Гексоген Сатурна, сфотографированный в 2014 году (вверху) и результат новой симуляции (внизу). © NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute (вверху) / Rakesh K. Yadav (внизу)
Таким образом, моделирование подтверждает основную гипотезу ученых, согласно которой атмосфера Сатурна поддерживает конвекцию, то есть движение материала между областями с различными температурами - сравнимыми с потоками в котле с кипящей водой. Другая идея заключается в том, что поток, который образует шестиугольник, происходит из глубины атмосферы Сатурна.
При этом ученым удалось создать одновременно несколько признаков шестиугольника (гексогена) Сатурна, используя как можно меньше допущений, а лишь самые простые атмосферно-физические модели. Теперь при дальнейшем моделировании исследователи хотят изучить точные условия для создания стабильного шестиугольника на основе полученной исходной модели.
