Большое Темное Пятно

Большое Темное Пятно (также известное как GDS-89 , от Great Dark Spot, 1989) было одним из серии темных пятен на Нептуне, внешне похожих на Юпитера Большое Красное Пятно . В 1989 году GDS-89 стало первым Большим темным пятном на Нептуне, которое наблюдал космический зонд НАСА « Вояджер-2» . Как и пятно Юпитера, Большие темные пятна представляют собой антициклонические штормы . Однако их недра относительно безоблачны, и в отличие от пятна Юпитера , которое существует уже сотни лет, их время жизни, по-видимому, короче, образуясь и исчезая примерно раз в несколько лет. Судя по наблюдениям, проведенным с помощью «Вояджера-2» , а затем с помощью космического телескопа «Хаббл» , Нептун, похоже, проводит чуть больше половины своего времени с Большим Темным Пятном. Мало что известно о происхождении, движении и исчезновении темных пятен, наблюдаемых на планете с 1989 года.

Характеристики

Большое темное пятно было заснято космическим зондом НАСА «Вояджер-2» в южном полушарии Нептуна. Темное пятно эллиптической формы (с первоначальными размерами 13 000 × 6600 км, или 8100 × 4100 миль) было примерно такого же размера, как Земля , и по внешнему виду напоминало Юпитера Большое Красное Пятно . Одним из основных отличий от Большого красного пятна Юпитера является то, что Большое темное пятно Нептуна со временем продемонстрировало способность перемещаться с севера на юг, в то время как Большое красное пятно удерживается в том же широтном регионе глобальными ветровыми потоками с востока на запад. ^[1] По краям урагана скорость ветра достигала 2100 километров в час (1300 миль в час), что является самым быстрым показателем в Солнечной системе. Считается, что Большое Темное Пятно — это дыра в метановых облаках Нептуна . Пятно наблюдалось в разное время и имело разные размеры и форму.

Большое Темное Пятно породило большие белые облака на уровне тропопаузы или чуть ниже него, подобные высотным перистым облакам, обнаруженным на Земле . Однако в отличие от облаков на Земле, которые состоят из кристаллов водяного льда , перистые облака Нептуна состоят из кристаллов замороженного метана . Эти высотные облака расположены где-то на высоте 50–100 км (30–60 миль) над основной облачной палубой. ^[2] В то время как перистые облака обычно образуются, а затем рассеиваются в течение нескольких часов, облака в Большом Темном Пятне все еще присутствовали после 36 часов, или двух оборотов планеты.

Считается, что темные пятна Нептуна возникают в тропосфере на меньших высотах, чем более яркие детали верхней облачной палубы. Поскольку это стабильные образования, которые могут сохраняться в течение нескольких месяцев, их принято считать вихревыми структурами.

Исчезновение

Когда в ноябре 1994 года пятно снова было сфотографировано космическим телескопом Хаббл , оно полностью исчезло, заставив астрономов поверить, что оно либо было скрыто, либо исчезло. Сохранение облаков-компаньонов показывает, что некоторые бывшие темные пятна могут продолжать существовать в виде циклонов, даже если они больше не видны как темные детали. Темные пятна могут исчезнуть, когда они мигрируют слишком близко к экватору или, возможно, с помощью каких-то других неизвестных механизмов. ^[4]

Наблюдаются и другие темные пятна

После Большого Темного Пятна наблюдалось еще несколько темных пятен. В 1989 году, когда «Вояджер-2» наблюдал Большое Темное Пятно (GDS), было обнаружено второе темное пятно, Темное Пятно 2 (DS2). Темное пятно 2 полностью исчезло до 1994 года. ^[6] Начиная с 1994 года, «Хаббл» стал единственной действующей установкой для обнаружения присутствия и наблюдения темных пятен на Нептуне и используется до сих пор. ^[7] Хаббл может просматривать изображения на синей длине волны, и это единственный способ увидеть детали. В 1994 году в северном полушарии образовалось Северное темное пятно (NGDS-1994), которое исчезло в период с 1998 по 2000 год. Шторм по своей продолжительности оказался стабильным по широте. ^[8] ^[6] В 1996 году сформировалось отдельное Северное темное пятно (NGDS-1996), которое наблюдалось до его исчезновения, которое произошло до 1998 года. Как и предыдущее темное пятно, это пятно практически не демонстрировало меридионального дрейфа. ^[8] ^[6] было обнаружено Южное темное пятно (SDS) . В 2015 году в рамках программы «Наследие атмосферы внешней планеты Хаббла» (OPAL) ^[9] Южное Темное Пятно демонстрировало дрейф к полюсу, прежде чем оно исчезло в 2017 году. В 2016 году в северном полушарии Нептуна появилось почти идентичное Большому Темному Пятну (GDS) пятно. Это новое пятно, получившее название Северное Большое Темное Пятно (NGDS), остается видимым уже несколько лет. Неизвестно, существует ли еще это пятно на планете, поскольку наблюдения с помощью телескопа Хаббл ограничены.

Совсем недавно, в 2018 году, были идентифицированы и изучены новое главное темное пятно и темное пятно меньшего размера. Это открытие темного пятна в северном полушарии Нептуна было монументальным, поскольку это было первое темное пятно, которое телескоп Хаббл смог задокументировать с момента его рождения. Шторм намного меньше по сравнению с тем, который был обнаружен «Вояджером-2» НАСА, но оказался больше в диаметре, чем Атлантический океан, и составляет примерно 4600 миль в поперечнике. ^[10] В августе 2020 года новое Большое Темное Пятно внезапно прекратило свое движение на юг и изменило направление, вопреки прогнозам, что шторм продолжится до экватора, где он, вероятно, и встретил бы свою кончину. Считается, что штормы остаются стабильными в северном полушарии благодаря действию сил Кориолиса. Однако по мере продвижения штормов к экватору силы Кориолиса ослабли, в результате чего штормы рассеялись.

Примерно в то же время появилось меньшее «Темное пятно-младший». был найден возле более сильного шторма, а затем исчез. Темное пятно-младшее, как следует из названия, было меньше предыдущего темного пятна, его диаметр составлял всего 3900 миль. Случайное появление этого шторма заставило астрономов поверить, что изменение направления движения предыдущего шторма могло быть связано с рождением меньшего шторма.

Хотя формирование штормов все еще находится на стадии изучения, на основе наблюдений за Южным темным пятном (SDS-2015) и Северным Большим темным пятном (NGDS-2018) был сделан вывод, что их возникновению предшествует увеличение облачной активности в в данном регионе за 2–3 года до того, как станет видимым. ^[9] Штормы 1989–2018 годов демонстрировали разные модели движения и обычно видны только в течение нескольких лет. Кроме того, исчезновение темных пятен, включая Южное Темное Пятно, может быть связано с тем, что облака-компаньоны достигают центра шторма и блокируют видимость синих длин волн, которые используются для отслеживания вихря, до его исчезновения. ^[6]

Предлагаемые миссии

НАСА было предложено две идеи миссии для посещения Нептуна в ближайшие годы. Трайдент был предложен в 2021 году в качестве исследовательской миссии для посещения Нептуна и его спутника Тритона в этом году, но две миссии к Венере ( DAVINCI+ и VERITAS вместо него были выбраны ). Neptune Odyssey — это флагманская концепция миссии орбитального аппарата с теми же целями, что и Trident, и дата запуска которой намечена на 2033 год. Эти миссии направлены на получение дополнительной информации о крупнейшем спутнике Нептуна Тритоне, но также направлены на получение дополнительной информации об атмосфере Нептуна. . Анализ миссии ядерно-электрической двигательной установки к Нептуну был опубликован Национальным космическим управлением Китая . ^[11]

См. также

Драконья буря (астрономия)
Внеземной циклон
Большое Красное Пятно , аналогичный шторм на Юпитере.
Большое Белое Пятно , аналогичный шторм на Сатурне.
Гиперкана
Овал БА
Маленькое темное пятно

Ссылки

^ « Тайна продолжается» — новые наблюдения Хаббла Большого темного пятна Нептуна» . Дейли Гэлакси . 29 августа 2021 г. Проверено 1 мая 2022 г.
^ «Урбен-Жан-Жозеф Леверье | Британника» . www.britanica.com . Проверено 1 мая 2022 г.
^ «Темное пятно на Нептуне» . ЕКА/Хаббл . 27 июня 2016 г. Проверено 28 июня 2016 г.
^ Сромовский, Л.А.; Фрай, премьер-министр; Даулинг, Т.Э.; Бейнс, К.Х. (2000). «Необычная динамика новых темных пятен на Нептуне». Бюллетень Американского астрономического общества . 32 : 1005. Бибкод : 2000DPS....32.0903S .
^ Лавуа, Сью (8 января 1998 г.). «PIA01142: Скутер Нептун» . НАСА. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 года . Проверено 26 марта 2006 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Вонг, Майкл Х.; Толлефсон, Джошуа; Сюй, Эндрю И.; Патер, Имке де; Саймон, Эми А.; Уэсо, Рикардо; Санчес-Лавега, Агустин; Сромовский, Лоуренс; Фрай, Патрик; Лущ-Кук, Статия; Хаммель, Хайди (15 февраля 2018 г.). «Новый темный вихрь на Нептуне» . Астрономический журнал . 155 (3): 117. Бибкод : 2018AJ....155..117W . дои : 10.3847/1538-3881/aaa6d6 . ISSN 1538-3881 . S2CID 125410572 .
^ Сюй, Эндрю И.; Вонг, Майкл Х.; Саймон, Эми А. (25 марта 2019 г.). «Время жизни и частота появления темных вихрей на Нептуне по изображениям космического телескопа Хаббл за 25 лет» . Астрономический журнал . 157 (4): 152. Бибкод : 2019AJ....157..152H . дои : 10.3847/1538-3881/ab0747 . ISSN 1538-3881 . S2CID 127269903 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Сромовский, Л.А.; Фрай, премьер-министр; Бэйнс, К.Х. (1 марта 2002 г.). «Необычная динамика северных темных пятен на Нептуне» . Икар . 156 (1): 16–36. Бибкод : 2002Icar..156...16S . дои : 10.1006/icar.2001.6761 . ISSN 0019-1035 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Саймон, А.А.; Вонг, Миннесота; Сюй, А.И. (28 марта 2019 г.). «Формирование нового Большого темного пятна на Нептуне в 2018 году» . Письма о геофизических исследованиях . 46 (6): 3108–3113. Бибкод : 2019GeoRL..46.3108S . дои : 10.1029/2019GL081961 . ISSN 0094-8276 . S2CID 135445270 .
^ Дженнер, Линн (14 декабря 2020 г.). «Темная буря на Нептуне меняет направление, возможно, отбрасывая фрагмент» . НАСА . Проверено 1 мая 2022 г.
^ Ю, ГоБин; Ван, ПэнФей; Чжу, АньВэнь; Ню, ДжунПо; Се, Ци Линь; Ху, Гу; Ли, Хуэй; Хэ, ЦзяньСен (1 июня 2021 г.). «Анализ миссии детектора Нептун с генератором ядерного реактора мощностью 10 кВтэ». SCIENTIA SINICA Technologica . 51 (6): 711–721. дои : 10.1360/SST-2020-0399 .

Внешние ссылки

Большое темное пятно Нептуна 1989 года , Окна во Вселенную
Большое темное пятно Нептуна: ушло, но не забыто , Астрономическая фотография дня , 8 мая 1996 г.

[1] « Тайна продолжается» — новые наблюдения Хаббла Большого темного пятна Нептуна» . Дейли Гэлакси . 29 августа 2021 г. Проверено 1 мая 2022 г.

[2] «Урбен-Жан-Жозеф Леверье | Британника» . www.britanica.com . Проверено 1 мая 2022 г.

[3] «Темное пятно на Нептуне» . ЕКА/Хаббл . 27 июня 2016 г. Проверено 28 июня 2016 г.

[Sromovsky_2000-4] Сромовский, Л.А.; Фрай, премьер-министр; Даулинг, Т.Э.; Бейнс, К.Х. (2000). «Необычная динамика новых темных пятен на Нептуне». Бюллетень Американского астрономического общества . 32 : 1005. Бибкод : 2000DPS....32.0903S .

[scooter-5] Лавуа, Сью (8 января 1998 г.). «PIA01142: Скутер Нептун» . НАСА. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 года . Проверено 26 марта 2006 г.

[:0-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Вонг, Майкл Х.; Толлефсон, Джошуа; Сюй, Эндрю И.; Патер, Имке де; Саймон, Эми А.; Уэсо, Рикардо; Санчес-Лавега, Агустин; Сромовский, Лоуренс; Фрай, Патрик; Лущ-Кук, Статия; Хаммель, Хайди (15 февраля 2018 г.). «Новый темный вихрь на Нептуне» . Астрономический журнал . 155 (3): 117. Бибкод : 2018AJ....155..117W . дои : 10.3847/1538-3881/aaa6d6 . ISSN 1538-3881 . S2CID 125410572 .

[7] Сюй, Эндрю И.; Вонг, Майкл Х.; Саймон, Эми А. (25 марта 2019 г.). «Время жизни и частота появления темных вихрей на Нептуне по изображениям космического телескопа Хаббл за 25 лет» . Астрономический журнал . 157 (4): 152. Бибкод : 2019AJ....157..152H . дои : 10.3847/1538-3881/ab0747 . ISSN 1538-3881 . S2CID 127269903 .

[:1-8] Перейти обратно: ^а ^б Сромовский, Л.А.; Фрай, премьер-министр; Бэйнс, К.Х. (1 марта 2002 г.). «Необычная динамика северных темных пятен на Нептуне» . Икар . 156 (1): 16–36. Бибкод : 2002Icar..156...16S . дои : 10.1006/icar.2001.6761 . ISSN 0019-1035 .

[:2-9] Перейти обратно: ^а ^б Саймон, А.А.; Вонг, Миннесота; Сюй, А.И. (28 марта 2019 г.). «Формирование нового Большого темного пятна на Нептуне в 2018 году» . Письма о геофизических исследованиях . 46 (6): 3108–3113. Бибкод : 2019GeoRL..46.3108S . дои : 10.1029/2019GL081961 . ISSN 0094-8276 . S2CID 135445270 .

[10] Дженнер, Линн (14 декабря 2020 г.). «Темная буря на Нептуне меняет направление, возможно, отбрасывая фрагмент» . НАСА . Проверено 1 мая 2022 г.

[11] Ю, ГоБин; Ван, ПэнФей; Чжу, АньВэнь; Ню, ДжунПо; Се, Ци Линь; Ху, Гу; Ли, Хуэй; Хэ, ЦзяньСен (1 июня 2021 г.). «Анализ миссии детектора Нептун с генератором ядерного реактора мощностью 10 кВтэ». SCIENTIA SINICA Technologica . 51 (6): 711–721. дои : 10.1360/SST-2020-0399 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]