Земля выбрасывает в космос примерно столько же энергии, сколько поглощает, достигая теплового равновесия. Это означает, что она достигнет средней температуры, как и в случае с большинством планет. Однако на Сатурне ситуация немного отличается, поскольку недавние наблюдения показывают, что энергия планеты нарушена. Похоже, что в дополнение к энергии, которую она получает от Солнца, должен также существовать внутренний источник тепла, возможно, обусловленный ее высокоэллиптической орбитой.
Сатурн - шестая планета от Солнца, наиболее известная своей потрясающей системой колец. Это был первый небесный объект, который я увидел в телескоп, и, как и многие другие, он поразил мое воображение. Из всех планет Юпитер - самая большая, за ним следует Сатурн, экваториальный диаметр которого (без учета колец) составляет 116 460 километров.
Космический аппарат "Кассини" начал свое путешествие к Сатурну в 1997 году. После семилетнего путешествия он прибыл в 2004 году и до 2017 года изучал планету, окруженную кольцами. На нем установлено множество научных приборов, включая камеры высокого разрешения, позволяющие запечатлеть потрясающие детали планеты и ее колец. Он также исследовал некоторые спутники Сатурна и сделал множество открытий, таких как подтверждение наличия подповерхностного океана на Энцеладе и углеводородных озер на Титане.
Синью Ван, докторант третьего курса факультета естественных наук и математики Хьюстонского университета, сделала свое захватывающее открытие, используя данные с "Кассини". Ученые обнаружили дисбаланс в уровнях энергии атмосферы планеты, которые, по-видимому, изменяются в зависимости от сезонного цикла. Точно так же, как Земля, любая другая планета получает энергию от Солнца. Это солнечное излучение поглощается, а затем повторно излучается в виде теплового излучения. Ван сообщил: "Сатурн, как и другие газовые гиганты, получает другую энергию в виде глубокого внутреннего тепла, влияющего на его тепловую структуру и климат’.
Команда пришла к выводу, что дисбаланс, который периодически возникает, должен быть устранен из-за большого эксцентриситета его орбиты, почти на 20%. Это относится к эллиптической орбите Сатурна, которая регулярно приближает его к Солнцу, а затем отдаляет от него. По мере приближения к Солнцу количество поступающей солнечной радиации значительно увеличивается, и уменьшается по мере ее медленного удаления. И наоборот, Земля, которая имеет гораздо меньший эксцентриситет орбиты, не испытывает изменений в величине поступающего солнечного излучения.
Понимание повышенного поступающего излучения (которое сохраняется в течение ряда лет, а затем снова медленно снижается) является ключом к пониманию динамики атмосферы планеты. Развитие гигантских штормов является одним из последствий, поскольку они становятся более заметными при увеличении поступающей радиации. Изучение этих изменений также может помочь нам лучше понять атмосферные процессы Земли.
До сих пор мы считали, что энергетического дисбаланса нет. Это недавнее исследование показало, что это не так, и теперь требуется дальнейшее изучение для оценки и разработки моделей. Наряду с дальнейшими исследованиями энергетического дисбаланса Сатурна, команда теперь хочет изучить другие планеты-газовые гиганты и ожидает, что они обнаружат аналогичные дисбалансы.
На изображении:
Энергетический дисбаланс Сатурна (фото предоставлено: NASA / JPL)
Дополнительные материалы
