На Сатурне обнаружен огромный энергетический дисбаланс
Впервые на газовом гиганте обнаружен огромный энергетический дисбаланс, что противоречит современным моделям и теориям их атмосферы, климата и эволюции.
Об открытии рассказывают в Хьюстонском университете (UH), передают OstanniPodii.com.
Результаты исследования, проведенного при участии ученых из учреждений в США, Испании и Франции, были опубликованы в Nature Communications.
"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", - отметил соавтор и руководитель исследования Лиминг Ли, профессор физики в Колледже естественных наук и математики при UH.
Значительный и ранее неизвестный сезонный энергетический дисбаланс на Сатурне обнаружил докторант указанного вуза Синьюэ Ван, анализируя данные с миссии зонда "Кассини".
"Каждая планета получает энергию от Солнца в виде солнечной радиации и теряет энергию, выпуская тепловое излучение. Но Сатурн, как и другие газовые гиганты, имеет еще один источник энергии в виде глубокого внутреннего тепла, что влияет на его тепловую структуру и климат", - говорит Ван, который является первым автором исследования.
Этот дисбаланс обусловлен значительной вытянутостью орбиты Сатурна, которая меняется почти на 20% от афелия (самой отдаленной от Солнца точки орбиты) до перигелия (ближайшей к Солнцу точки орбиты), что приводит к огромным сезонным колебаниям поглощенной солнечной энергии. В отличие от Сатурна, Земля не испытывает значительного сезонного энергетического дисбаланса из-за очень малого эксцентриситета орбиты (то есть, ее орбита по форме незначительно отличается от круга).
"Земля имеет измеримый энергетический бюджет, но он в первую очередь определяется поглощенной солнечной энергией и излучаемой тепловой энергией", - говорит соавтор работы, профессор атмосферных наук Сюнь Цзян. "Внутреннее тепло Земли незначительное, а сезоны на ней длятся всего несколько месяцев по сравнению с сезонами на Сатурне, которые длятся несколько лет ".
Данные также свидетельствуют о том, что несбалансированный энергетический бюджет Сатурна играет ключевую роль в развитии гигантских штормов, которые являются господствующим погодным явлением в атмосферной системе планеты. Эти данные также могут дать определенное представление о погоде на Земле.
"Насколько нам известно, роль энергетического бюджета в развитии влажных конвективных штормов на Земле не была полностью изучена, поэтому мы планируем исследовать и этот вопрос, чтобы выяснить, есть ли между ними связь", - сказал Ванг.
Миссия "Кассини", амбициозная совместная работа НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства, стартовала в 1997 году и исследовала Сатурн, его кольца и спутники в течение почти 20 лет. Профессор Ли занимался мониторингом трех бортовых инструментов, которые наблюдали за лучистым энергетическим бюджетом Сатурна.
"В современных моделях и теориях атмосферы, климата и эволюции газовых гигантов считается, что глобальный энергетический бюджет сбалансирован", - говорит Ван. "Но мы считаем, что наше открытие сезонного энергетического дисбаланса требует переоценки этих моделей и теорий".
Теперь команда Ли прицелилась на другие газовые гиганты, в частности на Уран, к которому на следующее десятилетие запланирована отправка флагманской миссии "Орбитер и зонд Урана" (UOP).
"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 очень высокого наклона", - говорит Ван. "То, что мы исследуем сейчас, позволит выявить ограничения в текущих наблюдениях и сформулировать пригодные для проверки гипотезы, которые пойдут на пользу будущей флагманской миссии".