Атмосфера Юпитера – самая красивая и завораживающая атмосфера в Солнечной системе. Ее цвета и оттенки, ее вихри и завихрения не оставят равнодушным никого. Но что именно происходит в недрах гиганта Солнечной системы и насколько опасны красивые узоры газовой планеты?
Оглавление
Структура атмосферы Юпитера
Как и атмосфера Земли, атмосфера на Юпитере имеет свои слои по вертикале. Но в атмосфере Юпитера отсутствует мезосфера.
Так как Юпитер – газовый гигант без твердой поверхности, то определить начало атмосферы достаточно трудно. Твердое ядро планеты окружает океан из сверхтекучего водорода, который почти без заметного перехода становится атмосферой.
Для планет, у которых нет четко выраженной поверхности – газовых планет – начало атмосферы приравнивается к уровню, где давление равно 1 бар – давлению на поверхности Земли.
Первый самый нижний атмосферный слой – тропосфера – считается от отметки, где давление равняется 10 бар, этот уровень на 90 километров ниже уровня в 1 бар. Температура у нижнего края тропосферы равна 340 К.
Далее, с повышением высоты, давление падает вместе с температурой. Слой тропосферы имеет протяженность до уровня давления в 0,1 бар и температуры 110 К. Здесь наступает тропопауза на высоте в 50 км от уровня в 1 бар.
После тропопаузы следует стратосфера – температура здесь держится плюс-минус постоянной для высоты в 320 км от уровня в 1 бар. Температура в стратосфере увеличивается до 200 К.
Подобно атмосфере Земли, температура в термосфере начинает возрастать, и достигает 1000 К на высоте в 1000 км. Давление здесь уменьшается до 1 нанобара.
Экзосфера не имеет точных границ сверху и плавно рассеивается, и переходит в космос.
Химический состав атмосферы Юпитера
По химическому составу Юпитер очень напоминает Солнце.
Зоны, пояса и вихри
Юпитер можно назвать самой красивой планетой, ведь узоры его вихрей и бурь невероятно завораживают.
Атмосфера разделяется на полосы, что лежать параллельно экватору и двигаются в разных направлениях. У каждой полосы есть свое название. Четкое чередование полос происходит до 50 градусов широты. Далее, границы между ними уже не так заметны, но все равно полосы различимы еще до 80 градусов.
Такие разные цвета полос обусловлены прозрачностью или непрозрачностью облаков. Светлые — зоны — являются результатом большой концентрации аммиака в верхних слоях. Затемненные – пояса — имеют меньшую долю прозрачности. Но основная причина такой красочной раскраски планеты до конца не известна. Вероятней всего все дело в концентрациях серы, углерода и фосфора.
Между полосами (поясами) проходят полосы ветров (струи), они имеют ретроградное направление (противонаправлены вращению Юпитера вокруг собственной оси). Скорость струй из аммиака может развиваться 100 м/с. Скорость струй, что движутся по направлению вращения Юпитера больше.
Почему атмосфера на планете выстроилась именно такими полосами, которые имеют разное направление и скорость движения – не до конца известно. Примерная модель объясняет таким образом: в светлых зонах воздух поднимается вверх, охлаждается и расширяется, насыщается аммиаком и, тем самым, образуя высокие и густые облака. В темных поясах воздух, наоборот, снижается, адиабатически нагреваясь. Аммиак испаряется и становятся видны более темные облака.
Вихри
В атмосфере Юпитера вихри – самое распространенное атмосферное явление. Время жизни вихрей может быть несколько дней или несколько столетий. На экваторе вихри долго не существуют – там они очень нестабильны.
Антициклоны — области высокого давления — находятся в зонах, яркие и видны как белые овалы. Антициклоны перемещаются по долготе, но не могут поменять широту, тем самым находясь на широтах, в которых зародились. Два антициклона могут объединится в один большой.
Циклоны — области низкого давления — наоборот, темные структуры, формируют коричневые овалы. Циклоны образуются в поясах и тоже могут объединятся при сближении.
Толщина вихрей небольшая, иначе они были бы нестабильными.
Большое красное пятно (БКП)
Это самый большой шторм в Солнечной системе. Является антициклоном и существует 346 лет.
Период вращения вихря 6 земных дня, вращение происходит против часовой стрелки.
БКП уменьшается, это значит, буря утихает. Инфракрасные снимки показывают, что БКП холоднее, чем окружающие облака, а значит находится выше.
Красноватый оттенок пятну придает, скорей всего, поднимающее с нижних уровней вещество красного цвета.
Овал ВА
Вихрь меньшего размера, расположен вблизи БКП. Существуют названия «Малое красное пятно». Образовался в 2000 году после слияния трех вихрей поменьше в один. БКП и Овал ВА проходят мимо друг друга каждые 2 земных года. Это связано с неравномерностью вращения полос и зон вокруг Юпитера.
Скорость вихря возрастает и уже соизмерима со скоростью ветров в БКП.
БКП — Грандиозно!