Полюс Сатурна поменял цвет по неизвестной причине. Уже начинать бояться?

Механизм смены времен года

Весна, лето, осень, зима и снова весна и так из года в год. В чем же причина циклического изменения настроения природы на нашей планете? Попытаюсь разобраться.

Все дело в том, что ось вращения Земли наклонена по отношению к плоскости вращения нашей планеты вокруг Солнца (плоскости эклиптики, если говорить научным языком). Без угла наклона не было бы привычных нам времен года и всех этих переходов на летнее/зимнее время, да и нас бы не было (но это не точно). Так вот, для Земли угол отклонения экватора от плоскости своей орбиты (далее просто угол отклонения) составляет 23,44 градуса.

А теперь перейду к вопросу. Присутствуют ли циклические изменения времен года на других планетах Солнечной системы?

Шестиугольный шторм на Сатурне поменял свой цвет — и никто не знает, почему

Шестиугольный шторм Сатурна был открыт около 30 лет назад. Его диаметр составляет 32 000 км, глубина — минимум 100 километров. Скорость перемещения атмосферных масс здесь составляет 150 м/с. «Глаз» урагана примерно в 50 раз больше размеров среднего «глаза» урагана на Земле. В прошлом году астрономы выложили видео вращения данного объекта, собранное из множества фотографий, которые получил аппарат «Кассини». Речь идет об использовании примерно 30 тысяч фотографий Сатурна.

Ученые говорят, что каждая точка урагана вращается вокруг центра со скоростью, примерно равной скорости вращения планеты вокруг своей оси. По мнению специалистов, ураган постоянно создает новые и новые облака. Сам ураган находится в районе северного полюса планеты. Возможно, этот атмосферный объект существует не десятки, а сотни лет.

За годы изучения урагана астрономы получили большое количество информации об этом атмосферном явлении, и неплохо понимают процессы, происходящие внутри урагана. Но вот почему ураган меняет свой цвет — по-прежнему загадка. Кроме того, загадкой является и сила, которая заставляет вращаться участок атмосферы планеты-гиганта. Сделать вихрь не так сложно, говорят ученые, но вот поддерживать его вращение в течение сотен лет гораздо сложнее. «Воду без труда можно заставить вращаться в ведре. Вращаясь, она будет формировать воронку в центре. Но на Сатурне нет ведер, кроме того, ураган здесь — шестиугольной формы, это не окружность».

По мнению представителей NASA, причиной смены цвета урагана могут быть сезонные изменения. Сатурнианский год длится 29 земных лет. Смена сезонов на Сатурне происходит примерно раз в семь лет. В последнее время планета получает больше солнечных лучей, чем в предыдущий сезон — здесь была «зима». Может быть, увеличение количества получаемой планетой энергии и есть причина «золочения» урагана.

«Изменение цвета, возможно, лишь следствие смены времен года на Сатурне. В частности, переход цвета от голубоватого до золотистого может объясняться прохождением фотохимических реакций в атмосфере», — говорится в заявлении NASA. Интересно, что в 2020 году можно будет наблюдать сатурнианское солнцестояние.

Как все это работает? Возможно, говорят ученые, шестиугольник функционирует, как барьер, который предотвращает попадание аэрозоля и частиц, образованных снаружи, внутрь. При внимательном рассмотрении структуры урагана видно, что два различных типа частиц собираются в пределах урагана и за его стенками.

«Внутри шестиугольника много мелких облаков, а за его пределами — больше крупных облаков. Шестиугольник работает в качестве заграждения, в некотором роде он похож на дыру в озоновом слое Земли», — заявил Кунио Саянаги, участник команды проекта Cassini.

В течение полярной зимы Сатурна, длившейся с ноября 1995 года по август 2009-го, в атмосфере на Северном полюсе газового гиганта не наблюдались аэрозоли, которые образуются благодаря фотохимическим реакциям. В основном, речь идет о взаимодействии лучей Солнца и атмосферы планеты. В этом случае шестиугольник имеет голубоватый цвет.

Начиная с августа 2009 года Сатурн стал получать все больше и больше солнечного света. Возможно, за несколько лет солнечные лучи помогли образованию большого колиества аэрозолей в шестиугольнике и в атмосфере на всём северном полюсе. В результате здесь появилось больше «тумана» и Сатурн стал золотистым.

«Здесь могут играть роль и другие явления», — говорится на сайте NASA. «Ученые считают, что сезонные изменения, включая увеличение количества солнечной энергии, поглощаемой Сатурном, вероятно, влияют на ветры на полюсах».

Сейчас межпланетная станция «Кассини» находится на орбите Сатурна, изучая эту планету и ее спутники. Ранее с ее помощью ученые узнали, что на Сатурне часто выпадают осадки в виде дождей из жидкого гелия. По словам астрономов, гелий перемещается из верхних слоев атмосферы в нижние, в результате чего образуется дождь. Условия возникновения осадков такого рода ученые смогли смоделировать, теперь известны факторы, влияющие на выпадение гелиевых осадков.

Времена года на планетах Солнечной системы

Рассмотрю все планеты, начиная от Солнца:

  • Меркурий. Для ближайшей к звезде планеты нехарактерна смена времен года в привычном для нас смысле (то о чем я говорил выше). Однако планета движется по сильно вытянутой орбите (расстояние до Солнца варьируется от 45 миллионов километров в ближайшей точке, до 70 миллионов — в наиболее отдаленной), что приводит к существенным колебаниям температуры: от -200 градусов Цельсия зимними ночами, до 300 градусов в меркурианское лето.

  • Венера. Фактический угол отклонения составляет всего 3 градуса, да и орбита — почти идеальный круг. Круглый год температура находится в области 400 градусов выше нуля.
  • Землю я пропущу.
  • Марс. Самая интересная планета в нашем перечне, угол отклонения равен 25,2 градусам, что не сильно отличается от земного. Цикл времен года красной планеты максимально напоминает привычный цикл нашей родной планеты, только год там длится вдвое дольше — почти 690 дней. Учитывая планирующееся проекты по колонизации Марса, можно предположить, что когда-то там появится не менее гениальный композитор, чем венецианец из вступления.

  • Юпитер. Минимальный угол отклонения, климат не носит сезонный характер.
  • Сатурн. Наклон оси составляет 29 градусов. Здешние сезоны длятся около семи лет, характерны более сильные перепады температур, нежели на Земле.
  • Уран. Угол отклонения — 98 градусов, другими словами, планета повернута полюсом к Солнцу, что объясняет специфические климатические условия.
  • Нептун. Угол отклонения равен 30 градусам, следовательно, присутствуют схожие с земными процессы. Только вот не нужно забывать про расстояние от Солнца, нынешнее лето на Нептуне продлится до 2046 года (кому не хватило отдыха — добро пожаловать на окраину Солнечной системы).

О чем говорят сезонные изменения на Марсе?

Рассказать всей Вселенной!

  • 1

    Поделиться

Мы живем в эпоху, когда в нашем распоряжении есть карты других миров, которые точны настолько же, насколько точны те, которыми мы пользуемся в повседневной жизни. На Марсе в настоящее время работают роботы-исследователи, отправляющие ежедневные данные на Землю (когда передачи не прерываются в связи с глобальными пыльными бурями). Мы очень быстро забыли, что полвека назад у нас таких возможностей не было и в помине.

До того, как космический корабль NASA «Mariner – 4» совершил первый успешный пролет Марса в июле 1965 года, у нас были очень скудные знания об этом мире.

Возьмем, к примеру, статью Карла Сагана и Пола Свана, опубликованную в начале 1965 года (до пролета «Mariner – 4»). Это исследование было озаглавлено так: «Марсианские посадочные площадки для миссии «Вояджер» (обратите внимание, что это был не тот самый «Вояджер», который позже путешествовал по Солнечной системе). В этой работе Саган и Сван обсуждают стратегию миссии, которая к тому моменту уже прорабатывалась. Ученые предлагали использовать сверхтяжелую ракету – носитель «Сатурн V» для запуска миссии, а также продумать комбинацию орбитальных модулей и посадочных аппаратов. Эти мысли в итоге легли в основу миссии «Викингов».

Но, возможно, самой показательной частью этого документа является заявление, сделанное на первой странице:

«Имеющийся массив научных данных не просто предполагает, но недвусмысленно демонстрирует существование жизни на Марсе. В частности, визуально наблюдаемые волны затемнения, которые исходят из испаряющихся полярных шапок и распространяются в виде темных областей на поверхности Марса, можно объяснить сезонными изменениями биологической активности на планете».

«Волны потемнения» были феноменом, наблюдавшимся на Красной планете с XIX века.

В течение марсианского года астрономы наблюдали, что темные области, прилегающие к полюсам в определенном полушарии Марса, казались еще более темными во время наступления местных весны и лета. Конечно, разрешение изображений было чрезвычайно грубым по современным стандартам, поэтому потемнение было скорее статистическим наблюдением, чем хорошо задокументированным явлением.

Исследование, проведенное учеными Поллаком, Гринбургом и Саганом, опубликованное в 1967 году (после пролета «Mariner – 4» в 1965 году, но до начала работы орбитального аппарата «Mariner 9» в 1971 году), содержало два правдоподобных объяснения этого явления: сезонный перенос пыли в эти районы, либо реакция марсианской растительности на изменения уровня атмосферных водяных паров (из-за плавления или испарения льда).

Теперь мы знаем, что «волны потемнения» действительно связаны с небиологическими поверхностными изменениями. Пыль практически всегда перемещается по Марсу, и на планете существуют сильные сезонные изменения атмосферного давления, связанные с замерзанием углекислого газа. Однако даже до конца 1960-х годов мы все еще были уверены в возможности существования на Марсе больших участков растительности.

Это стало хорошим уроком для науки. В астробиологии и науке об экзопланетах одна из наших основных целей (если не самая основная) заключается в том, чтобы понять, существует ли жизнь в других частях Вселенной. В настоящее время мы считаем, что одним из вариантов решения этой задачи является обнаружение атмосферных химических маркеров жизни в далеких мирах. Мы также знаем, что это будет сложно – даже классический «биомаркер», такой как кислород, не обязательно указывает на присутствие жизни.

История дистанционного изучения Марса должна дать ученым некоторое представление о том, как правильно использовать полученную информацию. Планеты – это динамические места, независимо от того, если ли жизнь на них или же ее там нет. И так как сама жизнь контактирует с планетарной средой – от климата до химии – разумно предположить, что многие внешние характеристики планеты будут выглядеть неоднозначно.

Это лишь одна из причин, почему исследования Солнечной системы очень важны для решения глобальных вопросов, которые мы имеем в отношении космической жизни и нашего собственного места во Вселенной.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказать всей Вселенной!

  • 1

    Поделиться

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: