top-slice

Состав, строение и динамика атмосферы

Рис. 7.4. Структура поямов и зон Юпитера
Рис. 7.4. Структура поямов и зон Юпитера




Юпитер почти целиком состоит из водорода и гелия — как внутри (на это указывают рассчеты), так и снаружи (по прямым измерениям). В атмосфере Юпитера по данным «Вояджеров» 89% водорода и 11% гелия (по объему). Отношение 89 : 11 по объему для водородно-гелиевой смеси — это то же, что 80 : 20 по массе, так как масса атома гелия 4 а. е., а молекулы водорода 2 а. е. Измерения со спускаемого аппарата «Галилео» (1995 г.) дали немного большее содержание гелия, 24% по массе.

Водородно-гелиевая атмосфера Юпитера имеет огромную протяженность. Облачный покров расположен на высоте не менее 1000 км над условной «поверхностью», где огромное давление вызывает постепенный переход вещества от газообразного состояния к жидкому. Облачный слой и, по крайней мере, верхняя часть атмосферы охвачены интенсивными вертикальными движениями, которые проявляются в характерной картине темных поясов и светлых зон Юпитера.

В атмосфере Юпитера практически нет меридиональных течений. Зоны и пояса — это области восходящих и нисходящих потоков в атмосфере (рис. 7.4), которые в долготном направлении имеют глобальную протяженность. Эти атмосферные течения, параллельные экватору, имеют некоторое сходство с пассатами Земли. Движущие силы в этой природной тепловой машине — потоки тепла, идущие из глубины планеты, энергия, получаемая от Солнца, а также быстрое вращение планеты. Видимые поверхности зон и поясов в таком случае должны находиться на разных высотах. Это было подтверждено тепловыми измерениями: зоны оказались холоднее поясов. Разница в температурах показывает, что видимая поверхность зон расположена примерно на 20 км выше. БКП оказалось выше и на несколько градусов холоднее поясов. И, наоборот, голубые пятна оказались источниками тепловой радиации, восходящей из глубоких слоев атмосферы. Интересно, что не обнаружено существенной разности температур между полярными и экваториальными областями планеты. Косвенно это позволяет сделать такой вывод: внутреннее тепло планеты играет более важную роль в динамике ее атмосферы, чем энергия, получаемая от Солнца. Средняя температура на уровне видимых облаков близка к 130 К.

Еще по наземным наблюдениям астрономы разделили пояса и зоны в атмосфере Юпитера на экваториальные, тропические, умеренные и полярные. Например, БКП лежит в Южной тропической зоне. Поднимающиеся из глубин атмосферы нагретые массы газов в зонах под действием значительных на Юпитере кориолисовых сил вытягиваются в долготном направлении причем противоположные края зон движутся навстречу друг другу, вдоль параллелей. На границах зон и поясов (области нисходящих потоков) видна сильная турбулентность; скорости движения здесь достигают наибольших значений, до 100 м/с, а в районе экватора даже 150 м/с. Севернее экватора потоки в зонах, направленные к северу, отклоняются кориолисовыми силами к востоку, а направленные к югу — к западу. В южном полушарии направление отклонений обратное. Именно такую структуру движений на Земле образуют пассаты. «Крыша» облаков в поясах и зонах находится на разных высотах. Различия в их окраске определяются температурой и давлением фазовых переходов малых газообразных составляющих. Светлые зоны — это восходящие колонны газа с повышенным содержанием аммиака, пояса — обедненные аммиаком нисходящие потоки. Яркая окраска поясов связана, вероятно, с аммонийными полисульфидами и некоторыми другими окрашивающими компонентами, например, фосфином.

    В.Г. Сурдин. Солнечная система

<< Предыдущая глава Следующая глава>>

Читайте по это же теме:


Основные свойства планет-гигантов
Большое Красное Пятно
Состав, строение и динамика атмосферы
Вихри в атмосфере Юпитера
Облачный покров и прилегающие слои атмосферы
Первый зонд в атмосфере Юпитера
Внутреннее строение и магнитное поле
Радиоизлучение Юпитера
Встреча Юпитера с кометой
Кольцо Юпитера
На спутнике Юпитера обнаружен океан
Юпитер - великий и могучий
Спутники Юпитера
Юпитер. Жестокий, злой и водородный
Родимые пятна Юпитера
Загадочные спутники Юпитера
Юпитер-предсказатель
Европа во льдах
Блоу ап: заемное поле (Европа)
В темном царстве микробов (Европа)
Приговор верному слуге
Минуя страну вулканов
В лабиринте галилеевых лун
Путешествие к центру Юпитера
Во мраке холода объятый жаром
Прометей идет на смену Галилею
Загадка большого Красного пятна
Водный мир Европы
Огненный мир Ио
Король Солнечной системы
"Галилео"
Наблюдение за Юпитером
Магнитные поля
Штормовая погода Юпитера
Загадки Юпитера