Сатурнов шестаголник

Од Википедија — слободната енциклопедија
Поглед одблизу (2016)

Сатурнов шестаголник — постојана приближно шестаголна форма на облак околу северниот пол на планетата Сатурн, сместена на околу 78°С.[1][2][3] Страните на шестаголникот се околу 14,500 километри долги,[4][5][6][7] што е околу 2,000 километри подолго од пречникот на Земјата.[8] Шестаголникот може да биде малку повеќе од 29,000 километри во широчина,[9] може да биде 300 километри висок и може да биде млазен поток направен од атмосферски гасови кои се движат на 320 километри на час.[4][5][10] Се ротира со период од 10 часа, 39 минути и 24 секунди, истиот период како и радиоемисиите на Сатурн од неговата внатрешност.[11] Шестаголникот не се поместува во должина како другите облаци во видливата атмосфера.[12]

Шестаголникот на Сатурн бил откриен за време на мисијата Војаџер во 1981 година, а подоцна бил повторно посетен од Касини-Хајгенс во 2006 година. За време на мисијата Касини, шестаголникот се сменил од претежно сина боја во повеќе златна боја. Јужниот пол на Сатурн нема шестаголник, како што е потврдено од набљудувањата на Хабл. Сепак, има вител внатре во северниот шестаголник.[13] Развиени се повеќе хипотези за моделот на хексагонален облак.

Откритие[уреди | уреди извор]

Поларниот шестаголник на Сатурн бил откриен од д-р Дејвид Годфри во 1987 година [14] од спојувањето на погледите од мисијата Војаџер во 1981 година,[15][16] и повторно бил посетен во 2006 година од мисијата Касини.[17]

Касини можел да направи само термални инфрацрвени снимки на шестаголникот сè додека не преминал на сончева светлина во јануари 2009 година.[18] Касини исто така можел да сними видео од шестаголната временска шема додека патувал со иста брзина како планетата, па затоа го снимил само движењето на шестаголникот.[19]

Сатурн снимен преку телескоп од 6 инчи што го прикажува поларниот шестаголник

По неговото откритие и откако се вратил на сончевата светлина, аматерски астрономи успеале да добијат слики кои го прикажуваат шестаголникот од Земјата, дури и со телескопи со скромна големина.

Боја[уреди | уреди извор]

2013 и 2017: промени во бојата

Помеѓу 2012 и 2016 година, шестаголникот се променил од претежно сина боја во повеќе златна боја.[20] Една теорија за ова е дека сончевата светлина создава магла бидејќи полот е изложен на сончева светлина поради промената на сезоната. Овие промени биле забележани од вселенското летало Касини.[20]

Објаснувања[уреди | уреди извор]

Слика со лажни бои од сондата Касини на централниот вител длабоко во формацијата на шестаголникот

Една хипотеза, развиена на Универзитетот во Оксфорд, е дека шестаголникот се формира таму каде што има географски градиент во брзината на атмосферските ветрови во атмосферата на Сатурн.[21] Слични правилни форми биле создадени во лабораторија кога кружен резервоар со течност се ротирал со различни брзини во неговиот центар и периферија. Најчестата форма била шестстрана, но се произведувале и форми со три до осум страни. Формите се формираат во област на турбулентен проток помеѓу двете различни ротирачки тела на течност со различни брзини.[21][22] На побавната (јужна) страна на границата на флуидот се формираат голем број стабилни витли со слична големина и тие се во интеракција еден со друг за рамномерно да се разделат околу периметарот. Присуството на витли влијае на границата да се движи кон север каде што секој е присутен и тоа доведува до ефектот на многуаголникот.[22] Многуаголниците не се формираат на границите на ветерот освен ако параметрите на диференцијалната брзина и вискозноста не се во одредени маргини и затоа не се присутни на други веројатни места, како што се јужниот пол на Сатурн или половите на Јупитер.

Други истражувачи тврдат дека лабораториските студии покажуваат вртлозни улици, низа спирални витли кои не се забележани во шестаголникот на Сатурн. Симулациите покажуваат дека плиткиот, бавен, локализиран млазен поток во иста насока како и преовладувачките облаци на Сатурн може да одговара на набљудуваните однесувања на шестаголникот на Сатурн со истата гранична стабилност.[23]

Развивањето баротропна нестабилност на севернополарниот хексагонален кружен млаз (Jet) на Сатурн плус севернополарен вител (NPV) произведува долготрајна структура слична на набљудуваниот шестаголник, што не е случај со системот Jet, кој бил проучен во овој контекст во голем број трудови во литературата. Така, севернополарниот вител (NPV), игра одлучувачка динамичка улога за стабилизирање на шестаголните млазници. Влијанието на влажната конвекција, за кое неодамна било предложено дека е во потеклото на севернополарниот вителски систем на Сатурн во литературата, се истражува во рамките на баротропниот ротирачки модел на плитка вода и не ги менува заклучоците.[24]

Една математичка студија од 2020 година на Калифорнискиот институт за технологија, лабораторијата Енди Ингерсол покажала дека стабилен геометриски распоред на многуаголниците може да се случи на која било планета кога бурата е опкружена со прстен од ветрови што се вртат во спротивна насока од самата бура, наречена антициклонски прстен.[25][26]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. Godfrey, D.A. (1988). „A hexagonal feature around Saturn's north pole“. Icarus. 76 (2): 335–356. Bibcode:1988Icar...76..335G. doi:10.1016/0019-1035(88)90075-9.
  2. Sanchez-Lavega, A.; Lecacheux, J.; Colas, F.; Laques, P. (1993). „Ground-Based Observations of Saturn's North Polar Spot and Hexagon“. Science. 260 (5106): 329–32. Bibcode:1993Sci...260..329S. doi:10.1126/science.260.5106.329. PMID 17838249.
  3. Overbye, Dennis (August 6, 2014). „Storm Chasing on Saturn“. New York Times. Посетено на August 6, 2014.
  4. 4,0 4,1 Sánchez-Lavega, A.; и др. (7 March 2014). „The long-term steady motion of Saturn's hexagon and the stability of its enclosed jet stream under seasonal changes“. Geophysical Research Letters. 41 (5): 1425–1431. Bibcode:2014GeoRL..41.1425S. doi:10.1002/2013GL059078.
  5. 5,0 5,1 Fletcher, L.N.; и др. (3 September 2018). „A hexagon in Saturn's northern stratosphere surrounding the emerging summertime polar vortex“. Nature Communications. 9: 3564. arXiv:1809.00572. Bibcode:2018NatCo...9.3564F. doi:10.1038/s41467-018-06017-3. PMC 6120878. PMID 30177694.
  6. Imster, Eleanor (12 August 2014). „The Eye of Saturn“. Earth & Sky. Посетено на 13 September 2018.
  7. Williams, Matt (10 May 2017). „Saturn's Hexagon Will be the Star of the Cassini Finale“. Universe Today. Посетено на 13 September 2018.
  8. „New images show Saturn's weird hexagon cloud“. NBC News. December 12, 2009. Посетено на December 5, 2013.
  9. NOTE: A planar hexagon width (diameter) is twice the side (radius); but since the planet Saturn approximates an oblate spheroid, the radius of such an hexagon may be a bit greater than its side length (ie, 14,500 km), making the width (diameter) a bit greater than 29,000 km.
  10. Wall, Mike (4 September 2018). „Bizarre Hexagon on Saturn May Be 180 Miles Tall“. Space.com. Посетено на 4 September 2018.
  11. Godfrey, D. A. (1990). „The Rotation Period of Saturn's Polar Hexagon“. Science. 247 (4947): 1206–8. Bibcode:1990Sci...247.1206G. doi:10.1126/science.247.4947.1206. PMID 17809277.
  12. Baines, Kevin H.; Momary, Thomas W.; Fletcher, Leigh N.; Showman, Adam P.; Roos-Serote, Maarten; Brown, Robert H.; Buratti, Bonnie J.; Clark, Roger N.; Nicholson, Philip D. (2009). „Saturn's north polar cyclone and hexagon at depth revealed by Cassini/VIMS“. Planetary and Space Science. 57 (14–15): 1671–1681. Bibcode:2009P&SS...57.1671B. doi:10.1016/j.pss.2009.06.026.
  13. Sánchez-Lavega, A.; Pérez-Hoyos, S.; French, R. G. (2002). „Hubble Space Telescope Observations of the Atmospheric Dynamics in Saturn's South Pole from 1997 to 2002“. American Astronomical Society. 34: 13.07. Bibcode:2002DPS....34.1307S. Архивирано од изворникот на September 5, 2008.
  14. Godfrey, D. A. (1988-11-01). „A hexagonal feature around Saturn's north pole“. Icarus (англиски). 76 (2): 335–356. Bibcode:1988Icar...76..335G. doi:10.1016/0019-1035(88)90075-9. ISSN 0019-1035.
  15. Caldwell, John; Turgeon, Benoit; Hua, Xin-Min; Barnet, Christopher D.; Westphal, James A. (1993). „The Drift of Saturn's North Polar Spot Observed by the Hubble Space Telescope“. Science. 260 (5106): 326–329. Bibcode:1993Sci...260..326C. doi:10.1126/science.260.5106.326. PMID 17838248.
  16. Yadav, Rakesh K.; Bloxham, Jeremy (2020-06-23). „Deep rotating convection generates the polar hexagon on Saturn“. Proceedings of the National Academy of Sciences (англиски). 117 (25): 13991–13996. arXiv:2007.08958. Bibcode:2020PNAS..11713991Y. doi:10.1073/pnas.2000317117. ISSN 0027-8424. PMC 7322008. PMID 32513703.
  17. „Saturn's Strange Hexagon“. NASA. March 27, 2007. Посетено на May 1, 2013.
  18. „Saturn's Mysterious Hexagon Emerges From Winter Darkness“. NASA. December 9, 2009. Архивирано од изворникот на April 24, 2016. Посетено на May 1, 2013.
  19. Staff (December 4, 2013). „NASA's Cassini Spacecraft Obtains Best Views of Saturn Hexagon“. Jet Propulsion Laboratory (NASA). Посетено на December 5, 2013.
  20. 20,0 20,1 Staff (October 21, 2016). „Changing Colors in Saturn's North“. NASA. Посетено на December 26, 2016.
  21. 21,0 21,1 Barbosa Aguiar, Ana C.; Read, Peter L.; Wordsworth, Robin D.; Salter, Tara; Hiro Yamazaki, Y. (2010). „A laboratory model of Saturn's North Polar Hexagon“. Icarus. 206 (2): 755–763. Bibcode:2010Icar..206..755B. doi:10.1016/j.icarus.2009.10.022.
  22. 22,0 22,1 Lakdawalla, Emily (May 4, 2010). „Saturn's hexagon recreated in the laboratory“. Planetary.org. Посетено на 2014-02-07.
  23. Morales-Juberías, R.; Sayanagi, K. M.; Simon, A. A.; Fletcher, L. N.; Cosentino, R. G. (2015). „Meandering Shallow Atmospheric Jet As a Model of Saturnʼs North-Polar Hexagon“. The Astrophysical Journal. 806 (1): L18. Bibcode:2015ApJ...806L..18M. doi:10.1088/2041-8205/806/1/L18.
  24. Rostami, Masoud; Zeitlin, Vladimir; Spiga, Aymeric (2017). „On the dynamical nature of Saturn's North Polar hexagon“ (PDF). Icarus. 297: 59–70. Bibcode:2017Icar..297...59R. doi:10.1016/j.icarus.2017.06.006.
  25. „Scientists solve mystery of Jupiter's polygon storms“. Sky News (англиски). Посетено на 2020-09-25.
  26. Li, Cheng; Ingersoll, Andrew P.; Klipfel, Alexandra P.; Brettle, Harriet (2020). „Modeling the stability of polygonal patterns of vortices at the poles of Jupiter as revealed by the Juno spacecraft“. Proceedings of the National Academy of Sciences. 117 (39): 24082–24087. Bibcode:2020PNAS..11724082L. doi:10.1073/pnas.2008440117. PMC 7533696 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 32900956.