Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали новую модель гидрологического цикла на Юпитере. Они смоделировали, как водяной пар конденсируется в облака и выпадает в виде осадков по всей турбулентной атмосфере гигантской планеты.
Исследование показывает неравномерное распределение воды на Юпитере
Исследование демонстрирует, что вода на Юпитере распределена неравномерно. Это даёт важную информацию для таких миссий, как орбитальный аппарат NASA Juno, о том, где искать воду на планете.
Почему это важно
Юпитер считается первой планетой, сформировавшейся в нашей Солнечной системе. Его мощное гравитационное воздействие определило орбитальную структуру Земли и других планет. Понимание количества воды на Юпитере и мест её поиска помогает выяснить, как вода появилась на Земле. Это всё ещё открытый вопрос в планетологии.
Описание исследования
Исследование описано в Proceedings of the National Academy of Sciences. Первый автор исследования — Хуажи Гэ, научный сотрудник группы Эндрю П. Ингерсолла, профессора планетологии.
«Хотя мы фокусируемся на Юпитере, в конечном счёте мы пытаемся создать теорию о воде и атмосферной динамике, которую можно будет применить к другим планетам, включая экзопланеты», — говорит Гэ.
Особенности атмосферы Юпитера
Вихревой вид Юпитера является результатом его атмосферных процессов. Хотя это визуально впечатляет, это затрудняет определение количества химических веществ, таких как вода и металлы.
Миссия «Галилео» впервые обнаружила воду на Юпитере вблизи его экватора в 1990-х годах, но оставалось неясным, равномерно ли распределена эта вода по всей гигантской планете.
Новая модель учитывает быстрое вращение Юпитера
Один полный оборот (одни сутки) на Юпитере занимает всего около 10 земных часов. Это быстрое вращение вызывает видимые в атмосфере Юпитера турбулентные полосы.
Новая модель предполагает, что эта турбулентность в субтропиках и средних широтах приводит к дождю, который уносит воду глубже под облачный слой, делая нижнюю атмосферу планеты более влажной на десятки километров под облаками.
Сравнение моделей с наблюдениями
Юпитер отличается от Земли во многих отношениях. Моделирование его атмосферной динамики и последующее сравнение этих моделей с наблюдениями приводит к лучшему пониманию широкого спектра планет.
В дальнейшем команда планирует создать более глобальную модель, расширив её за пределы средних широт. В идеале теория может быть применена к другим газовым гигантам, таким как Уран и Нептун, которые также имеют неравномерное распределение химических веществ, таких как метан, а не вода.
Предоставлено Калифорнийским технологическим институтом.