Анализируя радиоизлучение и движение аммиака, американские учёные обнаружили на Сатурне длительные мегаштормы, отчасти напоминающие юпитерианское Большое Красное Пятно. Результаты исследования указывают на значительные различия между двумя газовыми гигантами и расходятся с моделями мегаштормов в теперешнем понимании учёных — открытие поможет в изучении экзопланет.
Снимок Сатурна, полученный радиотелескопом VLA. Источник изображения: nrao.edu
Крупнейший в Солнечной системе мегашторм называется Большим Красным Пятном — этот атмосферный вихрь шириной около 25 тыс. км украшает поверхность Юпитера уже не одну сотню лет. Новое исследование показало, что длительные мегаштормы присутствуют на Сатурне, оказывая воздействие на глубокие слои атмосферы планеты-гиганта. Исследование было проведено астрономами Калифорнийского университета в Беркли и Мичиганского университета в Анн-Арборе — они изучали радиоизлучение планеты и обнаружили долговременные нарушения в схеме распределения газообразного аммиака.
Мегаштормы происходят на Сатурне каждые 20–30 лет — они похожи на земные ураганы, но отличаются более высокой интенсивностью. И пока нет достоверных данных, что вызывает их в атмосфере Сатурна, состоящей преимущественно из водорода и гелия со следами метана, воды и аммиака. Изучению этих явлений способствуют наблюдения в радиодиапазоне, который позволяет заглянуть под видимые слои облаков на планетах-гигантах. Радионаблюдения помогают в изучении динамических, физических и химических процессов: переноса тепла, формирования облаков и конвекции в глобальном и локальном масштабах.
Изучив данные в радиодиапазоне, учёные обнаружили некоторые аномалии в концентрации газообразного аммиака, предположительно связанные с уже прекратившимися мегаштормами в северном полушарии планеты. На средних высотах, чуть ниже самого верхнего слоя аммиачно-ледяных облаков, концентрация аммиака снижается, но по мере движения вглубь атмосферы на 100–200 км она снова увеличивается. Исследователи считают, что аммиак переносится из верхних слоёв атмосферы в нижние за счёт процессов осаждения и повторного испарения — и этот процесс может длиться сотни земных лет.
Сатурн и Юпитер состоят преимущественно из газообразного водорода, но заметно отличаются друг от друга. Тропосферные аномалии Юпитера связаны с его светлыми и тёмными полосами, но не вызваны штормами, как на Сатурне. Это отличие изменит представление учёных о формировании мегаштормов на газовых гигантах и других планетах. И поможет в изучении экзопланет в будущем.