В чем причина постоянных шестиугольных струйных потоков северного полюса Сатурна?

Согласно статье на веб-сайте Cassini Solstice Mission от 9 декабря 2009 года:

Шестигранная форма остается загадкой. Ученые считают, что шестиугольник представляет собой извилистый струйный поток на 77 градусе северной широты, но они не знают, что контролирует путь, по которому идет поток. Эти изображения также показывают новые явления, которые ученые должны расшифровать, такие как волны, которые теперь можно увидеть, исходящие из углов шестиугольника, где струя совершает самые резкие повороты. Эти изображения подтверждают наличие многостенной структуры на каждой из шести сторон шестиугольника, и теперь можно увидеть структуру, простирающуюся до верхней части облачного слоя Сатурна.

А статья снабжена ссылками на фильм о реактивной струе шестиугольника:

                               Анимация постоянного шестиугольного струйного потока северного полюса Сатурна

                                         Этот фильм с «Кассини», ставший возможным только после того, как северный полюс Сатурна вышел из
                                         зимней тьмы, показывает новые детали струйного потока, который следует по траектории в форме шестиугольника
                                         и давно озадачивает ученых. (Источник: НАСА JPL )

Со временем у нас появилось больше данных наблюдений и больше фотографий этого явления, чем в 2009 году. Например, эта фотография бурного севера Сатурна была опубликована 5 августа 2013 года:

                   Постоянный шестиугольный реактивный поток Сатурна

                          Этот вид сосредоточен на северном полюсе Сатурна. Север вверху и повернут на 33 градуса влево. Изображение
                          было получено широкоугольной камерой космического корабля «Кассини» 14 июня 2013 года с использованием спектрального фильтра
                          , чувствительного к длинам волн ближнего инфракрасного света с центром на 752 нанометрах. (Источник: НАСА JPL )

Северный полярный шестиугольник Сатурна, по-видимому, является долгоживущей особенностью атмосферы. Он был замечен на изображениях Сатурна в начале 1980-х, снова в 1990-х, а затем космическим аппаратом Кассини в последние несколько лет.

Источник: The Persistent Hexagon, 8 октября 2008 г., NASA JPL Cassini Solstice Mission .

Мой вопрос в том, смогли ли мы к настоящему времени (начиная с той статьи в 2009 году) расшифровать причину этих таинственных шестиугольных струйных потоков вокруг северного полюса Сатурна, и что это? Пожалуйста, подкрепите любые возможные теории ссылками на фактические данные и ссылки.

Ответы (1)

После прочтения этого сообщения в блоге и беглого просмотра этой статьи 1 кажется, что это просто стабилизация стоячих волн, вызванная разницей в угловой скорости.

По сути, по мере того, как вы уходите от полюсов, скорость увеличивается, поскольку система движется с постоянной угловой скоростью.

Это создает некоторый сдвиг газов, присутствующих там, и есть вероятность локальных вихревых токов. В то время как в стабильной ситуации ветер просто вращался бы вместе с газами, в реальной ситуации существуют нестабильности, которые в конечном итоге сливаются в вихревые потоки. Их может быть любое количество, однако 6 кажется одним числом, которое принимает широкий диапазон начальных параметров.

Авторы статьи, ссылка на которую приведена выше, пытались эмулировать систему, взяв два концентрических кольца и вращая их с разной частотой 2 . Когда окрашенную жидкость, помещенную поверх нее, взбалтывают, можно получить многоугольные узоры разного размера:

введите описание изображения здесь

Хотя Сатурн имеет гораздо более сложную атмосферу, здесь можно применить тот же принцип, чтобы создать шестиугольную структуру, вокруг которой организуются остальные потоки ветра.

1. Лабораторная модель северного полярного шестиугольника Сатурна : Икар, том 206, выпуск 2, апрель 2010 г., страницы 755–763.

2. Пока зоны не имеют разницы по частоте на Сатурне, то есть на искривленной поверхности. Я считаю, что они ввели разницу в частоте, чтобы приспособиться к этому.

Итак, если я правильно понял, разные скорости вращения между внутренней частью шестиугольной области, которая подпитывается ураганом на северном полюсе Сатурна в его центре, и внешней областью, которая следует за вращением Сатурна вокруг своей оси, создает область трения и сдвига. турбулентность / вихри, или, другими словами, низкое число Рейнольдса атмосферы Сатурна производит вихревые дорожные колебания Кармана с радиальной частотой ~ 60 градусов (т.е. между 55,7 и 66 градусами для поддержания шестиугольника). Это было бы правильно?
@TildalWave Да, почти.
В чем причина постоянных шестиугольных струйных потоков северного полюса Сатурна?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v