Голямото тъмно петно на Нептун (GDS-89): атмосферна дупка или буря?
Голямото тъмно петно на Нептун (GDS-89): мистерия — буря или атмосферна дупка? Откритие от Вояджър, поведение, краткотраен цикъл и загадките на тези космически явления.
Голямото тъмно петно (известно също като GDS-89) е тъмна област в атмосферата на Нептун, открита при преминаването на сондата Вояджър 2 през август 1989 г. Във видимия диапазон тя напомня на Голямото червено петно на Юпитер, но на практика двете явления имат съществени различия. Докато петното на Юпитер е дълготрайна антициклонална буря (аналог на ураган), при Нептун наблюдаваният тъмен овал се интерпретира по-често като зона с по-малко облачно покритие или „дупка“ в горните облачни слоеве, откриваща по-дълбоки, по-тъмни слоеве на атмосферата — сравнима в смисъл на празнина с понятието за дупка в озоновия слой на Земята.
Наблюдения и основни характеристики
От наблюденията на Вояджър 2 и по-късно с космическия телескоп "Хъбъл" и наземни телескопи с адаптивна оптика са изяснени няколко основни черти на GDS-89:
- Размер и разположение: петното е със сравним с диаметъра на Земята порядък, разположено в южното полукълбо на Нептун (в района на средни южни ширини при откриването).
- Външен вид: тъмната област изглежда почти без облаци в своята вътрешност, а по ръбовете често се наблюдават ярки бели облачни купчета, съдържащи замръзнал метан.
- Динамика: около тъмните петна на Нептун са регистрирани много силни ветрове — Нептун има едни от най-бързите ветрове в Слънчевата система (с ордер до няколко хиляди километра в час) — и се предполага, че тези ветрове поддържат структури като GDS-89.
- Преходност: за разлика от Голямото червено петно на Юпитер, което съществува столетия, GDS-89 и други подобни тъмни овали на Нептун изглеждат силно преходни: те могат да се формират и да изчезват в рамките на години.
История на наблюденията и променливост
При директното заснемане от Вояджър 2 през 1989 г. GDS-89 е документирано подробно. Последващите наблюдения с космическия телескоп "Хъбъл" показаха, че това конкретно петно вече липсва при наблюдения в средата на 1990-те години — тоест изчезна в рамките на няколко години след откриването. Впоследствие и в други години Hubble и наземни наблюдения регистрираха други тъмни овали, които също се появяват и изчезват, местят се по атмосферните ширини или променят форма и яркост.
Какво причинява тъмния цвят и какво е това – буря или дупка?
Няма окончателно единно обяснение, но основните научни идеи са две, които не са напълно взаимно изключващи се:
- Дупка в облачния слой: тъмните зони могат да са резултат от по-ниска облачност: ако горните слоеве, отразяващи слънчевата светлина (замръзнал метан), отсъстват или са оскъдни, виждаме по-дълбоки, по-тъмни слоеве на атмосферата.
- Вихрова структура/буря: някои наблюдения и модели показват, че тъмните овали биха могли да бъдат атмосферни вихри (антициклони), които променят вертикалната структура на облаците и разпределението на аерозолите, давайки тъмен външен вид. Наличието на ярки конвективни облаци по краищата подкрепя идеята за динамична активност около тези структури.
Вероятно и двете механизми играят роля: вихърът променя облачния покрив, а липсата на облаци прави областта да изглежда тъмна.
Защо е важно и какво остава неясно
GDS-89 и подобните петна са важни, защото дават информация за динамиката, вертикалната структура и енергийните процеси в много студена и далечна атмосфера, различна от тези на Земята и Юпитер. Остават въпроси защо някои тъмни овали са краткотрайни, как точно се формират и защо в някои случаи се задържат по-дълго. За отговорите са нужни продължаващи наблюдения — със Хъбъл, наземни телескопи и, идеално, бъдещи мисии до външната Слънчева система.
Въз основа на наличните снимки и последващите наблюдения, Нептун изглежда прекарва малко повече от половината от времето си с наличието на едно или повече големи тъмни петна, но конкретните подробности за цикъла им и дълготрайността им остават предмет на активни изследвания.
Голямото тъмно петно, видяно от Вояджър 2.
Характеристики
Тъмното, елипсовидно петно (с първоначални размери 13 000 × 6 600 км или 8 100 × 4 100 мили) е с размерите на Земята и прилича на Голямото червено петно на Юпитер. Около Голямото тъмно петно бяха измерени ветрове със скорост до 2400 км в час - най-бързите в Слънчевата система. Смята се, че Голямото тъмно петно е дупка в метановия облак на Нептун. Петното е наблюдавано по различно време с различни размери и форми.Голямото тъмно петно генерира големи бели облаци в тропопаузата или точно под нея, подобни на височинните облаци цирус, които се срещат на Земята. За разлика от облаците на Земята обаче, които се състоят предимно от ледени кристали, облаците на Нептун са съставени от кристали замръзнал метан. И докато облаците на Нептун обикновено се образуват и изчезват в рамките на няколко часа, то облаците в Голямото тъмно петно все още бяха налице след 36 часа, или две завъртания на планетата.
Смята се, че тъмните петна на Нептун се намират в тропосферата на по-малки височини от по-ярките характеристики на горната част на облаците. Тъй като те са стабилни характеристики, които могат да продължат няколко месеца, се смята, че са вихрови структури.
Изчезване
Когато през ноември 1994 г. космическият телескоп "Хъбъл" трябваше отново да направи снимки на Голямото тъмно петно, то беше изчезнало напълно, което накара астрономите да смятат, че или е било закрито, или просто е изчезнало. Запазването на придружаващите облаци показва, че някои бивши тъмни петна могат да продължат да съществуват като циклони, въпреки че вече не могат да се видят като тъмна черта. Тъмните петна могат да изчезнат, когато се приближат твърде близо до екватора или вероятно по някакъв друг неизвестен начин.В северното полукълбо на Нептун обаче се появи ново петно, което много приличаше на старото. Това ново петно, наречено Северно голямо тъмно петно (NGDS), остава видимо в продължение на няколко години.
Свързани страници
- Малко тъмно петно
Въпроси и отговори
В: Какво представлява Голямото тъмно петно на Нептун?
О: Голямото тъмно петно е тъмно петно на Нептун, което на външен вид е подобно на Голямото червено петно на Юпитер.
В: Кога е открито Голямото тъмно петно?
О: Голямото тъмно петно е открито през 1989 г. от сондата "Вояджър 2" на НАСА.
Въпрос: Голямото тъмно петно на Нептун подобно ли е на вид на петното на Юпитер?
О: Да, Голямото тъмно петно на Нептун е подобно на Голямото червено петно на Юпитер.
В: Какво се смята, че е Голямото тъмно петно на Нептун?
О: Смята се, че Голямото тъмно петно на Нептун е атмосферна дупка, подобна на дупката в озоновия слой на Земята.
В: Вътрешността на Големите тъмни петна ли е предимно без облаци?
О: Да, вътрешността на Големите тъмни петна е предимно без облаци.
В: Колко дълго траят Големите тъмни петна на Нептун?
О: Животът на Големите тъмни петна на Нептун изглежда е много по-кратък от този на петната на Юпитер - те се образуват и изчезват веднъж на около няколко години.
В: Колко често Нептун прекарва с голямо тъмно петно?
О: Въз основа на снимките, направени от "Вояджър", а след това и от космическия телескоп "Хъбъл", изглежда, че Нептун прекарва малко повече от половината от времето си с Голямо тъмно петно.
обискирам