Сезонные капризы Сатурна: планета скрывала ключ к пониманию погоды газовых гигантов

Климатические выходки Сатурна привлекли внимание астрономов. Ученые обнаружили, что на кольцеобразной планете наблюдается значительный сезонный энергетический дисбаланс. Это открытие знаменует собой поворотный момент в понимании погоды и климата на газовых гигантах, их эволюции и постоянных изменений. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Сатурн, как его видел Cassini во время его продолжительной миссии
Сатурн, как его видел Cassini во время продолжительной миссии. Авторство изображения: NASA /J PL-Caltech / SSI / Cornell

«Это первый случай, когда глобальный энергетический дисбаланс сезонного масштаба наблюдается на газовом гиганте. Это не только дает нам новое понимание формирования и эволюции планет, но и меняет наше представление о планетарной и атмосферной науке», — прокомментировал физик Лиминг Ли из Хьюстонского университета.

Солнечный свет наполняет энергией все, на что он попадает. Планеты также теряют энергию в виде теплового излучения. В случае газовых гигантов, таких как Сатурн, глубоко внутри также существует источник энергии, который влияет на климат.

Cassini раскрыл новую особенность Сатурна

Команда под руководством Синьюэ Вана из Хьюстонского университета изучала данные Cassini о Сатурне и обнаружила, что разница между количеством энергии, которую он поглощает, и количеством энергии, которую он излучает, может меняться на 16%, с колебаниями, которые совпадают со временами года на планете.

График, демонстрирующий энергетический дисбаланс Сатурна
График, демонстрирующий энергетический дисбаланс Сатурна. Иллюстрация: NASA / JPL

Это связано с расстоянием Сатурна от Солнца. Орбита Сатурна эллиптическая, что приводит к почти 20-процентной разнице между ближайшей и самой отдаленной точками от Солнца. Когда он ближе, Сатурн получает больше излучения, что приводит к сезонному энергетическому дисбалансу. Это не похоже на Землю, орбита которой более круглая, поэтому контраст менее заметен.

«В современных моделях атмосферы, климата и эволюции газовых гигантов глобальный энергетический бюджет считается сбалансированным. Но наше открытие сезонного энергетического дисбаланса требует переоценки этих моделей», — объясняет Ван.

Новый взгляд на погоду газовых гигантов

Это может означать, что несбалансированная энергия Сатурна может играть роль в создании огромных конвективных штормов, которые проникают глубоко в атмосферу. Подобные процессы могут происходить на других газовых гигантах, таких как Юпитер, чей эксцентриситет немного меньше, чем у Сатурна.

Это также может помочь лучше понять погоду на Земле, где энергетический дисбаланс менее значителен, но все же не нулевой. А также на других газовых планетах, таких как Нептун и Уран, внутреннее и внешнее строение которых остается загадкой.

«Наши данные свидетельствуют о том, что эти планеты также будут иметь значительный энергетический дисбаланс, особенно Уран, который, по нашим прогнозам, будет иметь самый сильный дисбаланс из-за эксцентриситета орбиты и высокого наклона. То, что мы исследуем сейчас, позволит выявить ограничения в текущих наблюдениях и сформулировать гипотезы, которые можно проверить для будущих миссий», — говорит Ванг.

Ранее мы сообщали о том, как исчезают кольца Сатурна.

По материалам sciencealert.com