Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.04.2020
Сергей Васильев
2 556

Разогрев верхних слоев атмосферы Сатурна объяснили электричеством полярных сияний

5.1

Планетологи давно пытаются выяснить, почему верхние слои атмосферы Сатурна нагреты намного сильнее, чем должны, — и теперь разогрев связали с токами, возникающими в ходе полярных сияний.

Полярные сияния Сатурна: взгляд художника
Полярные сияния Сатурна: взгляд художника / ©STScI, NASA, ESA, A. Schaller / Автор: Sycophanta Duccius

Расчеты предсказывают, что верхние слои атмосферы Сатурна не должны прогреваться выше 150 К (минус 123 °C). Однако еще в 1970-1980 годах, когда через систему планеты-гиганта пролетали космические зонды Voyager, выяснилось, что она не просто теплее, но даже очень горяча: температура здесь достигает 400-600 К (плюс 125-325 °C).

Солнце находится достаточно далеко и не способно обеспечить достаточный для этого приток энергии. Поэтому она должна поступать из другого источника, который до сих пор остается загадкой. Свое объяснение проблеме «энергетического кризиса» Сатурна предложили планетолог из Аризонского университета Зара Браун (Zarah Brown) и ее коллеги. Их статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Авторы использовали данные наблюдений зонда Cassini, который исследовал Сатурн, его кольца и спутники около 13 лет. В 2017-м, завершив миссию, аппарат за несколько недель серией сужающихся витков спустился в густую атмосферу газового гиганта — и, разумеется, погиб. Однако в процессе он собирал и передавал на Землю бесценную информацию о плотности и температуре атмосферы.

Зара Браун и ее соавторы использовали эти сведения для создания трехмерной карты температуры и плотности атмосферы в разных участках Сатурна и на различной высоте. Эта работа показала, что сильнее всего ее верхние слои нагреты выше 60-й северной и южной параллелей. Ученые заметили, что на этих широтах разворачиваются кольца полярных сияний газового гиганта.

Магнитосфера Сатурна намного мощнее земной, и полярные сияния здесь более энергичны и даже излучают в основном в ультрафиолетовом диапазоне. Само по себе это излучение не несет достаточно энергии, но вот сопутствующие сияниям электрические токи в атмосфере — вполне.

Такое происходит и на Земле, хотя и в меньших масштабах: по закону Джоуля — Ленца, атмосферные токи приводят к выделению тепла, и с широт полярных сияний оно распределяется по остальным регионам. Аналогичные процессы должны подогревать атмосферы других далеких газовых гигантов Солнечной системы: Юпитера, Урана, Нептуна.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Позавчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно