Свирепые мегаштормы на Сатурне шрамировали небо на протяжении веков

Юпитер, возможно, самое бурное место в Солнечной системе, но и Сатурн тоже не отстает. Новое исследование показало, что у кольцевого гиганта также случаются постоянные мегабури, которые могут длиться столетие и оставлять глубокие атмосферные шрамы, которые сохраняются гораздо дольше.

Анализ радиоволн, излучаемых Сатурном, проведенный группой астрономов, показал, что Ченг Ли из Мичиганского университета обнаружил долговременные признаки гигантских штормов, в том числе экваториальных штормов, произошедших сотни лет назад.

Это захватывающее понимание динамики Сатурна, которое может помочь нам выяснить причину странных мегабурь, которые бушуют каждые несколько десятилетий.

«Понимание механизмов крупнейших штормов в Солнечной системе помещает теорию ураганов в более широкий космический контекст, бросая вызов нашим нынешним знаниям и расширяя границы наземной метеорологии», — говорит Ли.

Несмотря на невероятную систему колец, Сатурн выглядит довольно бледным и бежевым, если смотреть в чисто оптических длинах волн.

Однако в радиосвете можно различить серию ярко контрастирующих атмосферных полос. видел, окружающий всю планету. Sпоскольку аммиак блокирует радиосвет, его поразительная перспектива дает астрономам возможность нанесите на карту аммиак в атмосфере Сатурна.

Используя очень большую матрицу Национальной радиоастрономической обсерватории, Ли и его коллеги провели подробные радионаблюдения Сатурна и использовали их для изучения распределения аммиака в атмосфере. .

Атмосфера Сатурна в основном состоит из водорода и гелия с небольшими примесями воды, метана и аммиака; но аммиак преобладает в верхнем слое облаков. Радионаблюдения позволяют ученым исследовать нижнюю часть верхнего слоя, чтобы увидеть, что находится под ним.

Именно здесь исследователи обнаружили нечто любопытное.

«На радиоволнах мы исследуем нижнюю часть видимых слоев облаков на планетах-гигантах. Поскольку химические реакции и динамика изменят состав атмосферы планеты, наблюдения под этими слоями облаков необходимы для определения истинного состава атмосферы планеты, что является ключевым параметром для моделей формирования планет», — говорит астроном Имке де Патер из Калифорнийского университета в Беркли.

«Радионаблюдения помогают охарактеризовать динамические, физические и химические процессы, включая перенос тепла, образование облаков и конвекцию в атмосферах планет-гигантов как в глобальном, так и в локальном масштабе».

Увидены более яркие полосы их радиоизображения указывают на гораздо меньшую концентрацию аммиака в этих диапазонах. Как и ожидалось, команда обнаружила аммиак в верхнем слое облаков Сатурна; но они также обнаружили аномальные концентрации аммиака на глубине от 100 до 200 километров (от 62 до 124 миль) в атмосфере. Область средней высоты между ними относительно не содержит аммиака.

Анализ группы показывает, что мегабури, возникающие на Сатурне каждые 28–30 лет (то есть один раз в год Сатурна), выбрасывают аммиак глубже в недра атмосферу, где он испаряется и переносится обратно к верхушкам облаков. Таким образом, глубокие концентрации аммиака являются записями древних мегабурь, которые могут сохраняться в течение сотен лет, даже после того, как сам шторм утих.

Исследователям удалось проследить аномалии, которые они выявили во всех шести мегабурях. зарегистрировано на Сатурне с 1876 года. Они также обнаружили аномалию, которая, по их мнению, предвещает еще более древнюю мегабурю.

Поскольку они оба газовые гиганты, мы склонны связывать события на Сатурне с событиями на Юпитере. Результаты команды также показывают, что эти двое отличаются больше, чем мы думали. На Юпитере температурные аномалии связаны с чередующимися полосами темных и светлых облаков. На Сатурне все дело в штормах. Это подсказка, которая может помочь нам собрать воедино различные способы эволюции газовых гигантов-экзопланет.

Между тем, следующая мегабуря, по прогнозам, произойдет через 10 или 20 лет. Будет интересно посмотреть, чему новому оно может нас научить.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.