четверг, 31 мая 2012 г.

Земля и Вселенная. Часть 18. Супервихри на полюсах Сатурна (окончание)


    Северный полярный шестиугольник Сатурна

    «Северная полярная область Сатурна - особенно таинственна из-за необычной шестиугольной особенности, сосредоточенной около 76.1° N широты (планетоцентрической), первоначально обнаруженной Годфри (1988). Карты полярного проектирования Годфри (1988) по изображениям «Вояджера 2» северной полярной области Сатурна показали поразительную шестиугольную структуру облаков, окружающую полюс на ~76°N планетоцентрической широте, с видимым  овальным антициклоном, Северным Полярным Пятном (NPS), сосредоточенным на южной стороне одной из граней шестиугольника. Измерения скорости ветра (1988 Годфри) показали, что шестиугольник совпадает с сильным, дующим в восточном направлении реактивным потоком (100 м с-1), со скоростью, спадающей затем после шестиугольного паттерна. Шестиугольный паттерн, однако, был неподвижен, в пределах ошибки измерений, в Системе III опорных координат, принятых во время полета, чтобы указать величину вращения внутренностей Сатурна. Добавляя данные из наблюдений «Вояджера 1», Годфри (1990) измерил для Северного полярного вихря Сатурна, и возможно шестиугольника, маленькую скорость в восточном направлении, равную 0.108±0.007 м.
    Спустя десятилетие после сближения «Вояджеров» шестиугольник и NPS наблюдались  с помощью  космического телескопа Хаббла (HST) (Caldwell и др. 1993) и телескопов на поверхности Земли (Sanchez-Lavega и др. 1993, 1997). Измерения долготы NPS в этих наборах данных дают долгосрочные усредненные величины дрейфа между 0.11 и 0.23 м с-1 в зависимости от используемого промежутка времени, указывая на долгосрочные изменения в периоде вращения шестиугольника. Были также кратковременные изменения величины дрейфа Северного полярного вихря Сатурна приблизительно ±4 м.

Рис. 17. Температуры северного полярного гексагона на уровне 100 мбар CIRS (слева, Флетчер и др. 2008) и VIMS в 5 μм тепловом излучении (Baines et al. 2008), см. также PIA10217: Saturn's North Pole Hot Spot and Hexagon
     С 1996 г. широта шестиугольника была неразличима с Земли, и была в тени начиная с прибытия «Cassini» в систему Сатурна. 

среда, 30 мая 2012 г.

Земля и Вселенная. Часть 23. Загадка магнитного поля Марса


    Марс не стал «второй Землей» из-за астероида, который пробил дыру в его коре

    «Гигантский астероид мог пробить дыру в коре Марса, которая повредила его магнитное поле и лишила его шансов стать такой же «голубой планетой», как Земля. Об этой версии ученых пишет издание «The Times».
    Магнитное поле Земли, создаваемое расплавленным железом в ее коре, преломляет излучения, которые в противном случае повредили бы ее атмосферу. Ученые долгое время пытались разгадать, почему на Марсе отсутствует такое поле, пока данные орбитального космического корабля не принесли ответ на этот вопрос. Были выявлены интенсивные магнитные аномалии, повредившие скалы на всей поверхности южного полушария Марса. Похоже, это остатки поля, ранее окружавшего всю планету.
    Такие аномалии отсутствуют в северном полушарии, что наводит на мысль, что в отдаленном прошлом произошло нечто, изменившее магнитное поле планеты. Это дополняется еще одной странностью Марса: скалы в северном полушарии значительно тоньше, чем в южном. Этот феномен известен как «дихотомия коры».
    «Свидетельства говорят о том, что мощный удар в начале истории планеты мог нанести ущерб жидкому ядру, изменив движение и повлияв на магнитное поле», – отмечает Сабин Стенли, доцент физики Университета Торонто, чьи исследования были только что опубликованы.
    Предположительно, Марс, вместе с Землей и всей Солнечной системой, появился около 4,6 млрд лет назад в результате соединения камней и других обломков, образовавшихся при возникновении Солнца.
    Зародившиеся планеты стали расти, камни плавились, позволяя наиболее тяжелым элементам, таким как железо, оказаться в центре. Железо, которое сохраняло жидкое состояние благодаря радиоактивным элементам, начало движение, создавая магнитные поля на обеих планетах.
    Ранее предполагалось, что ядро Марса остыло просто потому, что Красная планета в два раза меньше Земли, но эта теория была подорвана недавним открытием, что Меркурий, который еще меньше, обладает жидким ядром и магнитным полем.
    «Мы знаем, что Марс обладал магнитным полем, которое исчезло 4 млрд лет назад, и что это произошло одновременно с началом дихотомии коры, что, возможно, связано с влиянием астероида», – отмечает Стенли.
    Возможно, главный вопрос состоит в том, что бы могло произойти, если бы Марс сохранил свое магнитное поле, и могла бы на нем зародиться жизнь.
    «На Марсе когда-то была более плотная атмосфера, стоячая вода и магнитное поле, так что он не был похож на сухую бесплодную планету, которую мы наблюдаем сегодня», - отмечает Моника Грэди, профессор планетарных и космических наук в Открытом университете». http://www.newsru.com/world/06oct2008/mars.html

The «Mars Global Surveyor» spacecraft measures the direction and strength of the magnetic field as it passes over the Mars crust. In this projection, taken from just one of the earlier orbits, one sees the field direction flipping in direction as the spacecraft passes over the stripes in the southern hemisphere. The Earth's has a global magnetic field that nearly aligned with its rotation axis that allows people to navigate by compass which always point north. In contrast on Mars the direction of the magnetic field changes dramatically from place to place.  http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2005/mgs_plates.html

вторник, 29 мая 2012 г.

Земля и Вселенная. Часть 17. Супервихри на полюсах Сатурна


    Южный полярный вихрь Сатурна (SPV)

    «Первые данные о том, что на Южном полюсе Сатурна творится нечто непонятное, учёные получили ещё в 2003 году. Телескопические наблюдения с поверхности земли в 2003 г. (G.S. Orton, P.A. Yanamandra-Fisher, «Science» 307, 696, 2005) привели к обнаружению горячей точки на Южном полюсе Сатурна, а в 2005-м определили, что он подозрительно сильно разогрет. Астрономы проводили наблюдения планеты в гавайской обсерватории W. M. Keck. Новые детальные снимки в инфракрасном спектре показали, что вокруг южного полюса планеты существует зона с температурой в стратосфере 151 градус Кельвина (минус 122 градуса по Цельсию), что для Сатурна можно охарактеризовать как «горячую точку». Эта область имеет резкие границы (фактически — это большой вихрь), вне которых температура резко падает на несколько градусов. «Точка» окружена ещё большей кольцевой областью, также с несколько повышенной температурой. Внешние границы этой области, в свою очередь, тоже имеют резкие границы с заметным перепадом температур. Прежние модели предсказывали плавное увеличение температуры в атмосфере по мере продвижения от экватора к полюсу.

Рис. 1. Снимки южного полушария Сатурна в инфракрасном диапазоне длин волн http://apod.nasa.gov/apod/ap050210.html
    Вскоре учёные поняли, что речь может идти о мощном вихре, расположенном на полюсе окольцованной планеты. Осенью 2006-го там был обнаружен гигантский ураган диаметром с небольшую планету.