В НАСА разгадали великую атмосферную тайну Сатурна

Ученым ужа давно известно, что верхние слои в атмосфере газовых гигантов Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна горячие, как и у Земли. Но в отличие от Земли, Солнце слишком далеко от этих внешних планет, чтобы объяснить высокие температуры. Их источник тепла был одной из великих загадок планетарной науки.

Новый анализ данных с космического корабля НАСА «Кассини» находит жизнеспособное объяснение того, что так сильно нагревает верхние слои Сатурна и, возможно, других газовых гигантов: полярные сияния на северном и южном полюсах планеты. Электрические токи, вызванные взаимодействиями между солнечными ветрами и заряженными частицами от лун Сатурна, разжигают полярные сияния и нагревают верхнюю атмосферу.

Данные, опубликованные в журнале «Nature Astronomy», являются на сегодняшний день наиболее полным отображением как температуры, так и плотности верхней атмосферы газового гиганта — региона, который, как правило, плохо изучен.

Теперь, создав полную картину того, как тепло циркулирует в атмосфере, ученые лучше понимают, как авроральные электрические токи нагревают верхние слои атмосферы Сатурна и стимулируют ветры. Глобальная система ветра может распределять эту энергию, которая первоначально откладывается около полюсов в экваториальные области, нагревая их в два раза сильнее по сравнению с температурами, ожидаемыми только от солнечного нагрева.

«Результаты жизненно важны для нашего общего понимания планетарных верхних слоев атмосферы и являются важной частью наследия Кассини», — сказал автор исследования Томми Коскинен, член команды Cassini по ультрафиолетовому спектрофотографу (UVIS). «Они помогают решить вопрос о том, почему верхняя часть атмосферы настолько горячая, а остальная часть атмосферы из-за большого расстояния от Солнца — холодная».

Управляемый Лабораторией реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, зонд Кассини был орбитальным аппаратом, который наблюдал Сатурн более 13 лет, прежде чем исчерпал запас топлива. Миссия погрузила его в атмосферу планеты в сентябре 2017 года, отчасти для защиты ее луны Энцелад, которая, как обнаружил Кассини, могла содержать условия, подходящие для жизни. Но перед погружением Кассини выполнил 22 сверхближних орбиты Сатурна и финальный тур под названием Гранд Финал.

Именно во время Гранд Финала были собраны ключевые данные для новой температурной карты атмосферы Сатурна. В течение шести недель Кассини нацеливался на несколько ярких звезд в созвездиях Ориона и Большой Пес, пока они миновали Сатурн. Когда космический зонд наблюдал, как звезды поднимаются и садятся за гигантскую планету, ученые проанализировали, как изменился свет звезды, пока он проходил через атмосферу.

Ранее ГЛАС сообщал о том, что стресс в раннем возрасте заставляет мозг ребенка взрослеть быстрее.