Разгадан секрет формирования загадочных многоугольников в атмосфере Юпитере

Еще в 2018 году четырьмя международными исследовательскими группами на основе наблюдений, проведенных при помощи космического аппарата НАСА Juno («Юнона»), находящегося на орбите Юпитера, были обнаружены у его полюсов группы циклонов в форме многоугольников.Одна из этих научных команд открыла группу из девяти циклонов в окрестностях северного полюса планеты и группу из шести циклонов – над ее южным полюсом.

Скорости потоков газа в этих вихрях достигают 350 километров в час.Группа вихрей, обнаруженная в окрестностях северного полюса Юпитера, имеет форму восьмиугольника, в котором один вихрь расположен в центре, а восемь остальных вихрей окружают первый, формируя восемь вершин многоугольника.

Вихри над южным полюсом аналогичным образом формируют пятиугольник. Каждый вихрь составляет несколько сотен тысяч километров в диаметре.В новой работе ученые во главе с Ченом Ли (Cheng Li) смогла найти причину столь необычного поведения юпитерианских атмосферных вихрей, используя математическую модель, построенную лордом Кельвином, британским физиком и математиком, около 150 лет назад. Эта модель была построена Кельвином для описания результатов ранних опытов, проведенных в 1878 г. американским физиком Альфредом Майером, который поместил в воду плавающие кольцевые магниты и наблюдал самопроизвольную ориентацию их в форме правильных многоугольников.

Согласно команде Ли, идея о применении модели Кельвина к движению вихрей в атмосфере Юпитера и других гигантских планет никогда прежде не фигурировала в научной литературе. Расчеты, проведенные исследователями по этой модели, показали, что на Юпитере каждый атмосферный вихрь, входящий в состав многоугольника, окружен оболочкой, вращающейся в противоположном направлении и представляющей собой аналог земного антициклона. Наличие таких оболочек обеспечивает взаимное отталкивание вихрей; в случае ее отсутствия наблюдается их слияние, пояснили авторы.Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.