#атмосфера

Слушатели узнают о влиянии климатических изменений на образование облаков в стратосфере и мезосфере.

С помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» астрономы впервые «заглянули» внутрь атмосферы горячего субнептуна TOI-421 b, расположенного на расстоянии около 244 световых лет от Земли. Это важное событие: большинство атмосфер таких миров окутаны дымкой, скрывающей спектральные линии и затрудняющей наблюдения.

Данные, полученные с помощью аппарата NASA InSight, прибывшего на Красную планету в 2018 году для изучения ее внутреннего строения и состава, легли в основу новой компьютерной модели, объясняющей происхождение необычного магнитного поля Марса.

Физики предложили объяснение тому, что экспериментальные данные по количеству мюонов — неустойчивых элементарных частиц — в атмосфере не соответствуют расчетам. Эти частицы формируются в результате взаимодействия высокоэнергетичных космических лучей с атмосферой Земли. Ученые предположили, что причиной ошибок в теоретических расчетах может быть недооценка энергии  таких лучей. Эта энергия обычно рассчитывалась по правилам и формулам общепризнанной Стандартной модели, описывающей взаимодействие всех элементарных частиц. Оказалось, что эффекты новой физики при высоких энергиях делают оценку энергии космических лучей существенно смещенной, что приводит к неправильному ожидаемому числу мюонов.

Астрономы наблюдают полярные сияния на трех газовых гигантах: Юпитере, Сатурне и Уране. Нептун до сих пор не мог похвастаться свечением своей атмосферы. Впервые запечатлеть полярные сияния на восьмой планете удалось с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб». Анализ изображений показал, что авроры Нептуна оказались не такими, как на других гигантах.

Исследователи попытались выяснить, как можно распознать копию нашей планеты в глубоком космосе. Они «поместили» Землю в далекую звездную систему и обнаружили, что изменения ее яркости по мере вращения вокруг оси и движения по орбите выдавали бы очень важную подробность: этот мир окутан облаками.

Ученые обнаружили, что в результате атмосферного явления, называемого внезапным стратосферным потеплением, истончаются и смещаются слои свечения атмосферы на высоте выше 70 километров. Это явление также называют «ночным свечением», потому что из-за него ночное небо никогда не бывает темным. С помощью наземных и спутниковых приборов исследователям удалось зафиксировать, насколько сильно внезапное стратосферное потепление влияет на это свечение. Полученные данные свидетельствуют о сложных взаимосвязях между стратосферой и верхними слоями атмосферы, которые могут отражать последствия климатических изменений. Изучение собственного свечения атмосферы также полезно для прогнозирования космической погоды, которую нужно учитывать при запуске спутников.

С помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» исследователи рассмотрели атмосферу звездной системы коричневых карликов WISE‑0458, расположенной всего в 30 световых годах от Земли, и впервые выявили в ней цианистый водород и ацетилен.

Примерно в 200 световых годах от Земли есть редкая экзопланета LTT 9779 b, которую астрономы наблюдали с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб». Несмотря на экстремально высокую температуру поверхности, одну из сторон этого мира покрыли отражающие звездный свет белые облака.

Ультрагорячие юпитеры — гигантские «лаборатории» для изучения атмосферных процессов в экстремальных условиях. К сожалению для ученых и к счастью для земной жизни, в Солнечной системе нет таких планет, поэтому приходится искать их в других системах. Впервые исследователям удалось «заглянуть» вглубь атмосферы и изучить движение ураганных ветров ультрагорячего гиганта.

Почти треть известных экзопланет — газовые гиганты, расположенные очень близко к своим звездам. До сих пор ученые считали, что традиционные модели формирования горячих юпитеров верны, однако изучив атмосферу экзопланеты WASP-121b, изменили свое мнение.

С помощью орбитальной обсерватории NASA TESS астрономы обнаружили сразу две экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды TOI-6054, расположенной примерно в 259 световых годах от Земли. Оба мира относятся к классу субнептунов и обладают плотностью, указывающей на возможное наличие газовой оболочки.

«Раздутый» горячий юпитер WASP-127b, расположенный в 500 световых годах от нас, поразил ученых скоростью воздушного потока на экваторе. Несмотря на экстремальную погоду, сама планета оказалось гораздо более «стандартной», чем показывали предыдущие исследования.

В 368 световых годах от Земли, на границе так называемой пустыни горячих нептунов — близкой к звезде области, в которой небесные тела размером с Нептун практически не встречаются, — расположилась экзопланета WASP-166b. Несмотря на экстремальные условия, этот уникальный мир смог сохранить объемную атмосферу, в которой обнаружили следы воды и углекислого газа. Открытие существенно расширяет представления об эволюции экзопланет в космических «пустынях».

Про то, как землетрясения влияют на климат, почему нужно готовиться не только к отрицательным, но и к положительным изменениям климата, сколько больших климатических моделей существует и на чем они основаны, и про многое другое мы поговорили с академиком Игорем Моховым, научным руководителем Института физики атмосферы РАН и профессором МФТИ.

Климатология в наши дни явно переросла ту описательную науку на стыке географии и физики, какой она была последние несколько столетий. Причиной стремительного роста интереса к климатологии стало наше осознание непреднамеренного влияния на климат Земли, который в последние годы существенно меняется, все дальше отклоняясь от привычных нам состояний. Сначала ученых заинтересовали сами эти изменения, затем — их причины, связанные с ними последствия и, наконец, возможные меры противодействия. Такие разные задачи требуют и разных инструментов для их решений, и разных навыков и компетенций у ученых. Все это разнообразие сейчас и составляет климатологию.

Евгений Владимирович Розанов, руководитель лаборатории «Исследований Озонового Слоя и Верхней Атмосферы» в Санкт-Петербургском государственном университете — самый цитируемый российский климатолог, один из главных рецензентов знаменитого доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), за который эта организация была удостоена Нобелевской премии мира. Его исследования, посвященные влиянию солнечной активности на климат и состояние озонового слоя, внесли значительный вклад в современное понимание глобальных климатических процессов и важности климатических наук. Мы решили спросить его, как устроена климатическая модель Земли, решена ли проблема озонового слоя и почему климатические вопросы так политизированы.

В 1912 году ученые обнаружили заряженные частицы, поступающие на Землю из космоса. Сталкиваясь с ядрами атмосферных газов нашей планеты, эти космические лучи производят вторичные мелкие частицы — пионы, которые затем распадаются на мюоны. Однако число последних, по неизвестным причинам, значительно превышает теоретические предсказания. Недавно исследователи из Китая предложили новое решение «мюонной загадки», объяснив избыток мюонов в космических лучах конденсацией глюонов.

Атмосфера крупнейшей планеты Солнечной системы продолжает удивлять астрономов: на северном и южном полюсах Юпитера, под яркими зонами его полярных сияний, расположились огромные темные пятна, увидеть которые можно только в ультрафиолетовом диапазоне. Изучение этих овальных структур размером с Землю раскрывает сложные процессы в магнитосфере и атмосфере планеты и может привести к созданию более точных моделей атмосфер газовых гигантов.

Первая волна исследований Венеры завершилась с холодной войной: тогда были произведены успешные посадки автоматических аппаратов, сделаны снимки поверхности планеты, составлены карты, взяты образцы грунта и атмосферы. С тех пор в мире технологий произошла настоящая революция, прежде всего в области электроники и искусственного интеллекта. Что нового могут дать эти технологии для изучения планеты? Рассказывает эксперт из МАИ, старший преподаватель кафедры «Космические системы и ракетостроение» Иван Рудой.