Техника - молодёжи 2010-01, страница 25
сти или газа, все же со временем приводит к распаду вихрей. Однако в их физике хорошо известны режимы установления стабильности, если трение, то есть диссипация энергии, компенсируется её подводом. Что мы и наблюдаем у долго-живущего по сравнению с «коллегами» Красного пятна. Факт истории состоит в том, что сегодня размер его вдвое меньше, чем был 100 лет назад. Это можно связать процессом набора энергии. Так в начале своей жизни сужаются смерчи и ураганы. Факт недавней истории - поглощение большим пятном пятна вчетверо меньшего размера. Вблизи себя Красный глаз терпит только вдвое меньшего Юниора, появившегося десятилетие назад. То есть мы имеем селекцию определённого характерного размера вихрей, их пространственного масштаба на широте вблизи 30", Причём он дискретен, квантован по кратным размерам - 30, 30/2 и 30/4 тыс. км. Иными словами, выделяется интервал характерных размеров (по сути дела, интервал спектра пространственных частот), и этот интервал сужается со временем. Чтобы понять, что такое сужение спектра, достаточно вспомнить, как начинает фонить микрофон. Всем слышно выделение одной резко звучащей ноты частотного спектра. Это происходит при каналировании энергии в узкий частотный диапазон в результате развития неустойчивости в аппаратуре из-за наличия электрической положительной обратной связи. Специалист по динамическим процессам сказал бы, что у Юпитера произошла синхронизация пространственных мод. Пространственная синхронизация при турбулентности - классика гидродинамики. Что же будет с пятном дальше, при развитии неустойчивости и каналировании энергии, если при сужении спектра выделится только определённый размер вихрей? Хорошо известно, что пара близко расположенных параллельных вихревых нитей замыкается и разбивается на вихревые вращающиеся кольца. На первом этапе своей жизни они обычно сужаются, чтобы принять округлую компактную форму. Это известно любому продвинутому курильщику, умеющему Ио на фоне Юпитера пускать вверх кольца дыма. Разрушение вихрей на втором этапе иногда происходит через разбиение па более мелкие кольца, имеющие кратный прародителю размер. Чтобы увидеть это, достаточно капнуть чернил в стакан воды. Так что, если пятно так или иначе превратится в компактный объект, оно способно жить собственной жизнью и оторваться от поверхности планеты - превратиться в спутник. По нашим оценкам, с Большим Красным пятном это может случиться в ближайшее десятилетие. Исторические данные также не противоречат такому сценарию. Па рисунках Кассини трёхсотлетней давности, наряду с большим пятном, есть широтно вытянутая группа нескольких приэкваториальных пятен, меньших Красного, Спустя десятилетия, на рисунках Гершеля, эта группа уже выстроена по вершинам равностороннего треугольника, то есть в точках либрации. Это свидетельство компактизации всей группы и взаимодействия пятен, как системы трёх твёрдых тел, изученной Лагранжем. Планетный термояд Какие же процессы происходят в компактом вращающемся пятне? Пятно отделено от окружения и имеет собственное дифференциальное вращение, причём внутренние слои движутся медленнее. Это вращение приведёт к ускорению процессов перемешивания вещества и химических реакций, а также появлению собственного магнитного поля. Переменные электромагнитные поля вызовут излучение электромагнитных волн разного диапазона, в том числе рентгеновских. Заметим, что рентгеновские пятна на Юпитере недавно были обнаружены. Электромагнитное излучение пятен наверняка выделяется на общем фоне планеты при их появлении со стороны Земли — в научной печати иногда появляются сообщения о неидентифицированных электромагнитных излучениях Юпитера. Электрические токи и грозы на Юпитере по мощности в тысячи раз превосходят земные. Космические аппараты наблюдали их при облёте обратной, неосвещённой Солнцем стороны. В таких разрядах возможны ядерные реакции, ведь на Земле, в лабораторных пинч-разрядах, они вполне обычны. В пользу ядерного синтеза на Юпитере свидетельствует состав его атмосферы — гелий, метан, аммиак, углекислота и пр. Локально есть всё необходимое и для выгорания водорода, и для реализации углеродного цикла ядерного синтеза. Переход к ядерному горению, подобно другим фазовым переходам, наверняка не происходит во всём объёме сразу. Скорее ядерные реакции пойдут в местах повышенного энергосодержания, то есть в пятнах. Другое дело, что они не приведут к незатухающему синтезу в таких масштабах, как это происходит на Солнце. |
