#атмосфера

В густой оранжевой дымке Титана, где температура опускается до минус 180 градусов Цельсия, происходят невозможные по земным меркам химические реакции: молекула циановодорода (HCN), рожденная в атмосфере из азота, метана и этана, могла сформировать кристаллы, объединяющие вещества противоположной природы.

На Юпитере и Сатурне ветры у экватора движутся в направлении вращения самих планет, то есть на восток, а на Нептуне и Уране — на запад. До сих пор это различие связывали с особенностями их внутреннего строения. Однако результаты нового исследования показали, что все дело в едином физическом механизме.

В атмосфере коричневого карлика Wolf 1130C, расположенного на расстоянии около 55 световых лет от Земли, впервые надежно зафиксировали следы фосфина (PH₃) — молекулы, которую ученые считают потенциальным биомаркером. Речь, однако, не идет о наличии жизни — условия в атмосфере Wolf 1130C слишком суровы.

С помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» ученые впервые получили «метеосводку» с коричневого карлика SIMP-0136 — объекта возрастом 200 миллионов лет, который совершает полный оборот вокруг своей оси всего за 2,4 часа.

Хотя вокруг красного карлика TRAPPIST-1 вращаются семь каменистых планет, внимание астрономов привлек TRAPPIST-1 e — мир чуть меньше Земли, расположенный в зоне, где могла бы существовать жидкая вода. Недавно с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» сразу две научные группы сообщили о том, что первичная атмосфера там исключена. А вот со вторичной картина существенно сложнее: как раз земной ее вариант вполне возможен.

Инженеры предложили решение давно назревшей проблемы исследования мезосферы — того слоя атмосферы, где для авиации воздух слишком разреженный, а для космических аппаратов слишком плотный. По задумке, запустить туда измерительные приборы и задержать их там надолго можно будет с помощью солнечного света благодаря особой конструкции зондов.

Экзопланеты, вращающиеся вокруг красного карлика TRAPPIST-1, считали чуть ли не идеальным местом для поиска внеземной жизни. Ученые годами всматривались в эту систему, надеясь обнаружить у здешних миров «‎благоприятные атмосферы». Но невидимая сила, исходящая от родительской звезды, будто космический саботажник, постепенно уничтожает все надежды астрономов. Авторы нового исследования выяснили, что само светило мешает изучать эти миры.

Слушатели познакомятся с многообразием удивительных атмосферных явлений.

Экзопланета WASP-121b — один из самых необычных миров, известных ученым. Он располагается так близко к своей звезде, что получает от нее колоссальное количество излучения, а это, в свою очередь, сильно нагревает его атмосферу. Космический телескоп «‎Джеймс Уэбб» помог астрономам узнать, как именно сформировалась экзопланета и в какой части протопланетного диска она могла возникнуть. Выводы основаны на обнаружении нескольких ключевых молекул в ее атмосфере.

Крупнейшая луна Сатурна — Титан — единственный спутник Солнечной системы с плотной атмосферой. Сезонные изменения в ней ученые наблюдали с помощью миссии «Кассини — Гюйгенс», завершившейся в 2017 году. Теперь, благодаря орбитальному телескопу «Джеймс Уэбб» и Обсерватории Кека, астрономы не только зафиксировали образование метановых облаков в северном полушарии Титана, но и проследили их движение.

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.