Юпитер не только самая большая планета в нашей Солнечной системе, но еще и одна из самых больших загадок. Чтобы лучше понять секреты этой планеты газа и бурь, ученые из США и Франции создали модель Юпитера, которая обеспечивает аналоговое моделирование глубинного строения атмосферы планеты и ее внутренней динамики.
С тех пор, как современные телескопы и космические зонды дали возможность лучше узнать Юпитер, ученые стремятся понять, как устроен газовый гигант и почему он функционирует так, как он это делает. До сих пор ученые опирались только на снимки поверхности Юпитера и расчеты в сочетании с компьютерным моделированием, но этих данных было недостаточно. Команда ученых под руководством геофизика из Калифорнийского университета Джонатана Орну создала аналоговую модель Юпитера, которая воспроизводит атмосферу Юпитера на лабораторном стенде.
По данным Калифорнийского университета, аналоговый симулятор должен помочь в изучении трех ключевых качеств атмосферы Юпитера: быстрое вращение, завихрение, и сферическая форма Юпитера. Предыдущие попытки подобного моделирования были неудачными, поскольку аппарат не мог вращать модели достаточно быстро или не мог генерировать достаточную турбулентность.
Команда Орну создала модель на воздушных подшипниках, которые могут вращаться со скоростью до 120 оборотов в минуту и выдерживать нагрузку до 1000 килограммов. Исследователи затем использовали насос под фальшполом, чтобы подавать подкрашенную воду через ряд впускных и выпускных отверстий для создания турбулентности. В результате оказалось, что в течение нескольких минут вращающаяся модель показала шесть концентрических кольцевых потоков, идущих в разных направлениях – и это был первый раз, когда такие потоки Юпитера были воспроизведены в лаборатории.
Следующим шагом будет сравнение результатов моделирования с данными, полученными с зонда «Джуно», который в настоящее время находится на орбите Юпитера. Кроме того, исследователи будут использовать суперкомпьютеры в Национальной лаборатории, чтобы получить более детальное понимание структуры и динамики Юпитера.
