Что с погодой на Нептуне и Уране?

Как и у Земли, планеты Уран и Нептун имеют времени года, которые, вероятно, определяют некоторые особенности их атмосферы. Но их сезоны намного длиннее, чем на Земле, и охватывают десятилетия, а не месяцы.

Об этом рассказывают в НАСА.

Свежий взгляд телескопа Хаббла на Нептун показывает темный шторм, который наблюдается в верхней части. Появившись во время южного лета на планете, эта особенность является четвертым и последним таинственным темным вихрем, захваченным Хабблом с 1993 года. Две другие темные бурые были обнаружены космическим аппаратом Voyager 2 в 1989 году, когда он пролетал мимо удаленной планеты. С тех пор только у Хаббла была нужна чувствительность в синем свете, чтобы отслеживать эти неуловимые черты, которые появлялись и быстро исчезли. Исследование под руководством Калифорнийского университета, Беркли, студентом бакалавриата Эндрю Хсу показало, что темные пятна появляются каждые четыре-шесть лет на разных широтах и исчезают примерно через два года.

Хаббл обнаружил последний шторм в сентябре 2018 года в северном полушарии Нептуна. Размер этой особенности составлял около 10,9 тысяч километров.

Справа от темной особенности есть ярко-белые «облака-компаньоны». Хаббл ранее наблюдал подобные облака, сопровождавшие предыдущие вихри. Яркие облака образуются, когда поток окружающего воздуха возмущается и отклоняется вверх над темным вихрем, заставляя газы замерзать в кристаллы метанового льда. Эти облака похожи на облака, что выглядят как блины, когда воздух перемещается над горами Земли (хотя у Нептуна отсутствует твердая поверхность). Длинное, тонкое облако слева от темного пятна является временной особенностью, которая не является частью штормовой системы.

Неясно, как формируются эти бури. Но, подобно Большому красному пятну на Юпитере, темные вихри закручиваются в антициклонической направлении и, похоже, вырывают материал с более глубоких уровней в атмосфере ледового гиганта.

Наблюдение Хаббла показывают, что еще в 2016 году увеличился рост облачности в регионе, что предшествовало появлению вихря. Изображение указывает на то, что вихри, возможно, развиваются глубже в атмосфере Нептуна, становясь видимыми только тогда, когда вершина бури достигает больших высот.

Снимок Урана, подобно изображения Нептуна, имеет доминирующую особенность: огромную яркую штормовую облако-шапку через северный полюс.

Ученые считают, что эта новая особенность является результатом уникального вращения Урана. В отличие от всех других планет Солнечной системы, Уран опрокинут почти на бок. Благодаря этому чрезвычайному наклону, летом на планете Солнце светит почти прямо на северный полюс и никогда не заходит. Сейчас Уран приближается к середине своего летнего сезона, и область с «полярной шапкой» становится все более заметной. Этот полярный колпак, возможно, сформировался сезонными изменениями атмосферного потока.

У края полярной бури есть большое, компактное метаново-ледяное облако, которое иногда бывает достаточно ярким, чтобы ее сфотографировали астрономы-любители. Узкая полоса облаков окружает планету к северу от экватора. Это является загадкой: как подобные полосы ограничены такой узкой шириной, ведь Уран и Нептун имеют очень широкие ветровые потоки, дующие на запад?

Обе планеты классифицируются как планеты-ледяные гиганты. Они не имеют твердой поверхности, скорее оболочку из водорода и гелия, окружающую богатую водой внутреннюю часть, которая, возможно, вращается вокруг скалистого ядра. Атмосферный метан поглощает красный свет, но позволяет сине-зеленому свету рассеиваться обратно в космос, придавая каждой из планет голубой оттенок.

Новые изображения Нептуна и Урана - из программы долговременного проекта OPAL, управляемого из Центра космических полетов НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Этот проект ежегодно фиксирует глобальные карты внешней среды планет нашей звездной системы, когда они находятся ближе к Земле на своих орбитах. Основными целями OPAL является изучение долгосрочных сезонных изменений, а также фиксация сравнительно переходных событий, таких как появление темного пятна Нептуна. Эти темные бурые могут быть настолько мимолетными, что в прошлом некоторые из них могли появиться и исчезнуть во время многолетних пробелов в наблюдениях Хаббла за Нептуном. Программа OPAL гарантирует, что астрономы не упустят еще одну.

Эти изображения являются частью «фотоальбома» Хаббла с изображениями Нептуна и Урана, по которым отслеживают погодные условия с течением времени на этих далеких, холодных планетах. Так же, как метеорологи не могут предсказать погоду на Земле, изучая несколько снимков, так и астрономы не могут отслеживать атмосферные тенденции на планетах Солнечной системы без регулярных повторных наблюдений. Астрономы надеются, что долгосрочный мониторинг внешних планет с помощью телескопа Хаббла поможет им разгадать тайны, которые все еще существуют в этих далеких мирах.

Анализ погоды на этих мирах также поможет ученым лучше понять разнообразие и сходство атмосфер планет Солнечной системы, включая Землю.