Поделиться
Международная команда астрономов проанализировала данные, полученные при помощи космического аппарата Cassini, и пришла к выводу, что атмосфера Сатурна нагревается под влиянием электрических токов.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Известно, что верхние слои атмосферы газовых гигантов - Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна - такие же горячие, как у Земли. Но в отличие от нашей планеты, Солнце расположено слишком далеко от этих внешних планет. Поэтому до сих пор ученым не удавалось объяснить причины возникновения столь высоких температур. Источник этого тепла считался одной из главных загадок планетарной науки.
В новом исследовании ученые дают достоверное объяснение того, что так сильно нагревает верхние слои атмосферы Сатурна. Работа базируется на данных, полученных при помощи космического аппарата Cassini. Астрономы считают, что атмосферу этого газового гиганта буквально нагревают северное и южное полярные сияния.
Исследователи пишут, что эти сияния являются результатом взаимодействия солнечных ветров и заряженных частиц, испускаемых спутниками Сатурна. Они создают электрические токи, которые "разжигают" полярные сияния и нагревают верхние слои атмосферы.
"Полученный набор данных позволил впервые взглянуть на верхние слои атмосферы от полюса до полюса и проследить динамику того, как на различной высоте изменяется температура", - говорит ведущий автор исследования Зара Браун из Университета Аризоны.
Информацию, необходимую для определения температуры, ученым дало измерение плотности атмосферы. Они выяснили, что плотность уменьшается с высотой, а скорость ее снижения зависит именно от температуры. Также астрономы обнаружили, что температура достигает максимума вблизи полярных сияний. Это указывает на то, что полярные электрические токи нагревают верхнюю часть атмосферы.
Совместные измерения плотности и температуры помогли ученым вычислить скорость ветра. Оказалась, что на Сатурне имеется глобальная система ветров, способная распределять энергию, создаваемую электрическими токами. Эта энергия "откладывается" около полюсов. В результате эти области нагреваются вдвое сильнее, чем если бы они нагревались только от Солнца.
"Полученные результаты важны для нашего общего понимания природы планетарных верхних слоев атмосферы, - считает соавтор исследования Томми Коскинен, член команды Cassini. - Они помогают решить вопрос о том, почему верхняя часть атмосферы настолько горячая, а остальная часть атмосферы - из-за большого расстояния от Солнца - холодная".