Ученые изучают смену времен года на Сатурне благодаря наблюдениям с использованием космического телескопа James Webb (JWST). Недавние наблюдения, проведенные в ноябре 2022 года командой ученых из Лестерского университета, раскрыли интересные детали сезонов на этой кольцеподобной планете.
Пользуясь инструментом среднего инфракрасного диапазона (MIRI) JWST, астрономы исследовали атмосферу Сатурна в инфракрасном спектре, лежащем вне видимого для нас диапазона. Благодаря MIRI удалось измерить температуру атмосферы планеты, выявить наличие различных химических соединений, а также изучить бурные облака, расположенные в верхней части атмосферы Сатурна, стратосфере.
Интересные особенности Сатурна
Сатурн — газовый гигант и шестая планета от Солнца. Он также имеет свои времена года, как и Земля. Основная причина этого — наклон его оси вращения к Солнцу, который составляет примерно 26,7°, похожий на наклон Земли в 23,5°. Однако из-за значительно большей орбиты Сатурна времена года на этой планете длятся гораздо дольше — примерно 7,5 земных лет.
Сатурн обращается вокруг Солнца за 29,4 земных года, что приводит к длительным сезонам. Наблюдения JWST помогают ученым лучше понимать эти длительные сезоны и явления, которые происходят во время их смены. Важно отметить, что данные JWST дополняют данные, собранные космическим аппаратом NASA «Кассини-Гюйгенс», который наблюдал за Сатурном в течение 13 лет во время его зимних и весенних сезонов.
Результат 13 лет наблюдений
Новые наблюдения JWST были объединены в анимацию, иллюстрирующую изменения на Сатурне в различных диапазонах инфракрасного света, аналогично тому, как мы наблюдаем смену сезонов на Земле по изменению цвета листьев на деревьях.
На анимации видно тепловое излучение северного полюса Сатурна, представленное ярко-синим цветом, а также теплые и яркие участки атмосферы планеты, отражаемые желтым. Контраст температур можно наблюдать с помощью фиолетовых участков, которые представляют более холодные области атмосферы. Полосатый вид планеты четко просматривается на длинах волн света в тропосфере Сатурна, самом нижнем слое его атмосферы.
Гигантские вихри
Анимация также включает данные, собранные космическим телескопом Hubble в видимом свете в сентябре 2022 года. Эти данные были добавлены для сравнения с наблюдениями JWST. Наблюдения JWST также раскрыли наличие полярного циклона (NPC) на северном полюсе Сатурна, который имеет диаметр около 1500 км. Этот циклон окружен областью теплых газов, которые были замечены весной, когда они собрались в северном полушарии Сатурна и получили название северо-полярный стратосферный вихрь (NPSV).
Эти теплые вихри вращаются в высоких слоях стратосферы газового гиганта и нагреваются в течение летнего сезона Сатурна. В 2025 году планета переживет осеннее равноденствие, когда Солнце будет находиться непосредственно над экватором планеты. Впоследствии NPSV начнет охлаждаться и, соответственно, исчезнет, когда северное полушарие полностью погрузится в осень.
Отличие результатов наблюдений
Важно отметить, что инфракрасные данные JWST раскрывают другое распределение температуры в стратосфере Сатурна по сравнению с теми, которые были собраны космическим аппаратом «Кассини-Гюйгенс», проводящим наблюдения зимой и весной на севере планеты. Также отмечается разница в распределении газов в атмосфере Сатурна между наблюдениями JWST и Cassini из-за разного направления воздушных потоков во время разных сезонов.
Выбор Сатурна объектом исследования для JWST оказался важным этапом в изучении наших соседей в Солнечной системе. Планета-гигант представляет сложный объект для наблюдений из-за большого размера и яркости, затрудняющих работу инструмента MIRI. MIRI впервые удалось изучить лишь малую часть Сатурна из-за его яркости и удаленности от Земли.
Ранее мы сообщали о том, почему спутники Сатурна нас поражают.
По материалам space.com.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
