Сложное динамо, выведенное из полусферной дихотомии магнитного поля Юпитера

http://golos-dobra.livejournal.com/1242466.html

### Сложное динамо, выведенное из полусферной дихотомии магнитного поля Юпитера

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0468-5
Published: 05 September 2018
A complex dynamo inferred from the hemispheric dichotomy of Jupiter’s magnetic field
Юнона достигла Юпитера 4 июля 2016 года, и она собирает данные, которые трансформируют наше понимание глубинных недр планеты. Ранее у нас был только общий обзор магнитного поля Юпитера. Юнона сделала изображение более четким, что позволило создать пересмотренную модель поля. Эти успехи стали возможными благодаря тому, что Юнона приближается к Юпитеру - космический корабль летит только на высоте около 4000 километров над поверхностью Юпитера, погружаясь в гравитационное поле планеты каждые 53 дня.
Юпитер обладает самым сильным планетарным магнитным полем в Солнечной системе. По иронии судьбы, это поле представляет наибольшую угрозу для миссии Юноны. Высокоэнергетические частицы Солнца попадают в поле, создавая опасность, опасную для электроники, от которой зависит миссия. К счастью, Юнона была разработана с защитой от этого и до сих пор сохранилась.
Магнитное поле Юпитера поддерживается электрическими токами, которые протекают внутри планеты. Юпитер состоит в основном из водорода и гелия, поэтому довольно удивительно, что он вообще может проводить электричество. Однако чрезвычайно высокое давление и плотность на планете позволяют водороду переходить в состояние, известное как металлический водород. Металлический водород имеет электрическую проводимость, подобную металлической проводимости, позволяя электрическим токам течь.
Гигантским планетам требуются миллиарды лет, чтобы остыть после их образования. Следовательно, изнутри Юпитера исходит столько тепла, сколько получает планета от Солнца. Это тепло переносится конвекционными потоками, которые перемешивают внутреннюю часть и создают закрученные облака и бури, такие как Большое Красное Пятно, которые так прекрасно фиксируются камерами Юноны. Внутренние потоки жидкости, вызванные конвекцией, медленнее, чем поверхностные ветра, но они достаточно сильны, чтобы генерировать магнитное поле Юпитера с помощью процесса, называемого динамо-действием.
Магнитное поле Земли также создается конвекционными потоками во внутренней части планеты, но именно жидко-железное ядро ​​планеты позволяет протекать электрическим токам. Поля как Юпитера, так и Земли в основном диполярные - радиальная составляющая поля в основном положительная в северном полушарии и в основном отрицательная в южном полушарии, как если бы планета содержала стержневой магнит (рис. 1а). Мур и его коллеги сообщают, что недиполярная часть поля Юпитера почти целиком ограничена северным полушарием (рис. 1б). Это резко контрастирует с полем Земли, для которого недиполярная часть равномерно распределена между двумя полушариями.
Рисунок 1 | Карты магнитного поля Юпитера. а. В северном полушарии Юпитера радиальная составляющая магнитного поля планеты указывает в основном в положительном (наружном) направлении (желто-красные оттенки). И наоборот, в южном полушарии радиальный компонент направлен преимущественно в отрицательном (внутрь) направлении (зелено-синие оттенки).
Такая конфигурация называется диполем. Цветовая шкала отображает напряженность радиального магнитного поля в единицах миллилитров. Мур и др. сообщают, что недиполярная часть радиального магнитного поля Юпитера почти полностью сосредоточена в северном полушарии - в отличие от всех других известных планетарных магнитных полей. Карты в a и b иллюстрируют магнитное поле на расстоянии 90% радиуса Юпитера от центра планеты, при условии, что все существенные электрические токи на планете находятся на расстояниях ближе к центру. (Адаптировано из рис. 1е и рис. 3а ссылки 1.)
Мур и соавт. предложить несколько возможных объяснений морфологии магнитного поля Юпитера. Одно из объяснений касается ядра Юпитера, природа которого до сих пор остается загадкой. Некоторые модели планеты предполагают компактное ядро, масса которого примерно в пять раз превышает массу Земли. Но возможно и более крупное разбавленное ядро, которое может повлиять на генерацию поля.
Другое объяснение состоит в том, что внутри Юпитера есть один или несколько стабильных слоев жидкости. Считается, что внутри Сатурна имеется устойчивый слой, который может объяснить, почему его магнитное поле почти полностью симметрично относительно оси вращения планеты - сильно отличается от полей Юпитера и Земли. В Юпитере эти стабильные слои могут быть областями, в которых состав Он меняет жидкость, разделяя внутреннюю часть планеты на зоны. Если переходные области содержат градиент концентрации гелия, они могут быть тяжелыми снизу, изменяя поток жидкости внутри планеты и, следовательно, магнитное поле.
Чтобы исследовать, как генерируются планетарные магнитные поля, теперь можно решить фундаментальные уравнения, которые управляют потоками жидкости и магнитными полями внутри планет. Основные принципы действия динамо были заложены сто лет назад, но решение уравнений жидкость-динамо оказалось затруднительным. Компьютеры могут выполнять вычисления, необходимые для моделирования динамо Земли, только с 1995 года. Тем не менее, был достигнут значительный прогресс, и вычислительные модели динамо-машин теперь могут охватить многие характеристики магнитного поля Земли.
За последние пять лет эти модели были адаптированы для работы с большими вариациями плотности между внутренним пространством и атмосферой Юпитера, и теперь их можно сравнить с полем, определенным Муром и его коллегами. Однако модели динамо зависят от внутренней структуры планеты, которая, в свою очередь, зависит от термодинамических свойств планеты, профиля электропроводности и состава. Хотя эти проблемы были тщательно изучены, некоторая неопределенность остается. Были разработаны модели полей, которые являются диполярными, но широко симметричными относительно экватора, так же как и модели полей, которые являются асимметричными, но не диполярными. Поэтому задача состоит в том, чтобы сформулировать модели полей, которые являются как асимметричными, так и дипольными.
Предложенные Муром и коллегами объяснения морфологии поля Юпитера теперь могут быть проверены динамо-моделистами, чтобы выяснить, действительно ли эти объяснения совместимы с наблюдениями Юноны. Впереди захватывающие времена
Впереди захватывающие времена
Впереди захватывающие времена
Впереди захватывающие времена
+++
Вот вы смотрели матч Байер-Тоттенхэм?
А я смотрел, с огромным удовольствием.
И не только стоило смотреть как баварцы
просто вынесли с поля “британцев” на их же поле с РЕКОРДНЫМ в истории еврокубков
счетом, а и как навязчиво поливал поле дождик.
Так вот, волны под тринадцать метров там где их никогда никто
раньше не видел - это пусть и не высшая категория (пока)
но увесистая такая плюха всем еще сомневающимся в предстоящем.
Ну нет, не смоет Британские острова совсем в океан (пока), но
ощущения в Европе в выходные будут конечно незабываемые.
Тут самое главное не собственно волны как таковые,
хотя это довольно эффектные спецэффекты, но
перемешивание более интенсивное теплых
поверхностных вод океана с глубокими, люто
холодными.
Помните, чаек остужать ложечкой водя и дуя
сверху?
Ну вот это и есть оно самое.
То ли еще будет.
Ведь это всего лишь первый Дед Мороз из стратосферного шока
над Антарктидой прошелся в Северное, еще только начала конца августа,
а их было как минимум три, один хлеще другого.
То ли еще будет.
В эти выходные только первая ласточка заморозит Европу таким
же скачком в двадцать градусов похолодания что прошлась
только что по американскому пасифику побив все исторические
рекорды.
Надо, конечно, четко понимать что волна имеет принципиально нелинейную
структуру, и шок от удара в равновесную систему вызывает
иногда очень странные феномены.
"СТИВ ШТОРМ" БУДЕТ ПОБЕДИТЬ В Скандинавии: когда поток солнечного ветра ударил по магнитному полю Земли в прошлую пятницу, 27 сентября, синоптики ожидали шторм полярных сияний вокруг Северного полярного круга. Оказывается, это был скорее «шторм СТИВ». Многие наблюдатели неба в Скандинавии впервые увидели лиловую ленточку света. Йоран Странд сфотографировал событие из Ханделя, Швеция:
«Наконец-то я увидел STEVE», - говорит Стрэнд, наблюдатель ветеранов полярных сияний, но никогда ранее не видевший STEVE. «Все началось, когда я заметил слабую зеленую корону за пределами нашей горной хижины. Я схватил свое фотоаппарат и направился в ночь. На своей первой остановке на этой дороге я столкнулся со Стивом».
СТИВ (Сильное увеличение скорости тепловыделения) выглядит как полярное сияние, но это не так. Это явление вызвано горячими (3000 ° C) лентами газа, протекающими через магнитосферу Земли со скоростью, превышающей 6 км / с (13 000 миль в час). Эти ленты появляются во время некоторых геомагнитных бурь, показывая себя своим мягким пурпурным / лиловым свечением.
STEVE обычно появляется на широтах от + 50N до + 55N, в редких случаях опускается до +40. В этом случае, однако, наблюдения были в необычно высоких широтах, превысив + 60N в Хандёле, Швеция (+ 63,3N); Руовеси, Финляндия (+ 62,0 н.); Турку, Финляндия (+ 60,5N) и, если немного округлить, Laguja, Эстония (+ 58,2N). Это событие показывает, что среда обитания СТИВ может достигать севернее, чем считалось ранее.
И вы знаете конечно почему столько людей не так давно
погибло от необычного цунами в Индийском океане?
Они просто удивились внезапно отступающему океану у берега
и пошли НАВСТРЕЧУ посмотреть на дно морское.
И вот тут-то и пришло ЦУНАМИ.
Плохо быть идиотом, впрочем умным быть еще хуже,
дольше мучаться придется живя и смотря.