Как и Земля, Уран и Нептун имеют сезон и в результате испытывают изменения в погодных условиях. Но в отличие от Земли, времена года на этих планетах длятся годами, а не месяцами, а погодные условия происходят в масштабах, которые невозможно представить по земным стандартам. Хорошим примером являются штормы, которые наблюдались в атмосфере Нептуна и Урана, включая знаменитое Большое Темное Пятно Нептуна.
Во время ежегодного мониторинга Урана и Нептуна НАСА Космический телескоп Хаббл (HST) недавно представил обновленные наблюдения за погодными условиями обеих планет. В дополнение к обнаружению нового и таинственного шторма на Нептуне, Хаббл дал свежий взгляд на долгоживущий шторм вокруг северного полюса Урана. Эти наблюдения являются частью кочкаДолгосрочная миссия улучшить наше понимание внешних планет.
Новые снимки были сделаны в рамках долгосрочной программы «Наследие атмосферы внешней планеты» (OPAL). кочка Проект возглавляет Эми Саймон из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. Каждый год эта программа снимает глобальные карты внешних планет нашей Солнечной системы, когда они находятся ближе всего к Земле. Одной из ключевых целей OPAL является изучение долгосрочных сезонных изменений и сравнительно временных событий, таких как появление темных пятен.
Обнаружение их - непростая задача, поскольку эти темные пятна появляются быстро и относительно недолго, вплоть до того, что некоторые из них могли появляться и исчезать во время многолетних перерывов в наблюдениях Хаббла за Нептуном. Это еще одна цель программы OPAL, которая заключается в том, чтобы астрономы не пропустили еще одну.
Это последнее темное пятно, диаметр которого составляет примерно 11 000 км (6800 миль), появляется в центре верхней части планеты. кочка Впервые он был обнаружен в сентябре 2018 года, когда южное полушарие Нептуна переживало лето. Это согласуется с сезонными изменениями на планете, где потепление в южном полушарии приводит к тому, что погодные условия становятся более драматичными на севере.
Хотя неясно, как именно формируются эти штормы, новые исследования Саймона и команды OPAL показывают, что они формируются быстро, длятся от четырех до шести лет, а затем исчезают в течение двух лет. Как и Большое Красное Пятно Юпитера, темные вихри закручиваются в антициклоническом направлении и, похоже, вырывают материал с более глубоких уровней в атмосфере ледяного гиганта.
Фактически, наблюдения Хаббла, полученные с 2016 года, по-видимому, указывают на то, что вихри, вероятно, развиваются глубже в атмосфере Нептуна и становятся видимыми только тогда, когда вершина шторма достигает больших высот. Между тем, они сопровождаются «сопутствующими облаками», которые видны на изображениях Хаббла в виде ярких белых пятен справа от темного объекта.
Эти облака состоят из метановых льдов, которые замерзают, когда вихри заставляют поток окружающего воздуха отклоняться вверх над штормом. Длинное тонкое облако слева от темного пятна - это временное явление, которое не является частью штормовой системы. То же самое относится и к Урану, который показывает огромную яркую облачную шапку через северный полюс.
В случае с Ураном ученые считают, что это является результатом уникальной ориентации Урана, когда его ось наклонена более чем на 90 ° относительно солнечного экватора. Поскольку Уран вращается практически на своей стороне, Солнце светит почти прямо на северный полюс летом в северном полушарии. В настоящее время Уран приближается к середине своего летнего сезона, что делает область полярной шапки более заметной.
Эта полярная шапка может быть результатом сезонных изменений атмосферного потока и сопровождается большим, компактным метановым ледяным облаком около его края на изображении. Также видна узкая облачная полоса, которая окружает планету к северу от экватора. Это еще одна загадка в отношении Урана и Нептуна, и именно так подобные полосы ограничиваются такой узкой шириной, когда планеты имеют такие широкие, дующие на запад ветровые струи.
Это четвертый таинственный вихрь, представленный Хабблом с 1993 года, и шестой с тех пор, как астрономы впервые узнали об этих явлениях. Первые два темных пятна были обнаружены Вояджер 2 космический корабль, как он сделал свой исторический облет Нептуна в 1989 году. С тех пор только Космический телескоп Хаббл был в состоянии отследить эти функции из-за его чувствительности к синему свету.
Эти изображения являются частью растущей базы данных снимков Хаббла Нептуна и Урана, которые отслеживают погодные условия планеты с течением времени. Подобно тому, как метеорологи предсказывают погоду на Земле, основываясь на долгосрочных тенденциях, астрономы надеются, что долгосрочный мониторинг внешних планет Хабблом поможет им разгадать вечные загадки об их атмосфере.
Анализ погоды в этих мирах также улучшит наше понимание разнообразия атмосфер в Солнечной системе, а также их сходства. В конце концов, это также может иметь большое значение для информирования нашего понимания внеполярных планет и их атмосфер, возможно, даже помогая нам определить, могут ли они поддерживать жизнь.
