Ученые приблизились к разгадке шестиугольника на Сатурне
Исследование метеорологических явлений в водородной атмосфере Сатурна проливает свет на загадочный шестиугольник в полярной области планеты, сообщается 10 мая в научном журнале Nature Communications.
Знаменитый «шестиугольник» был открыт в 1980 году космическими аппаратами «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Это удивительно стабильная волновая структура, которая находится в полярной области атмосферы планеты, а ее форма выглядит так, как будто она нарисована по шаблону.
Несмотря на бурный характер атмосферы газового гиганта и смену сезонов на планете шестиугольник не исчезает вот уже 40 лет. Выяснилось, что внутри этого гигантского планетарного образования течет быстрый, узкий струйный поток, где ветры несутся со скоростями 400 км/ч. Однако, сам шестиугольник остается почти статичным, он едва смещается с вращением планеты.
Новое исследование базировалось на старых снимках шестиугольника. «Кассини», находившийся на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, произвел огромное количество снимков с самых разных углов обзора и с различных дистанций. В июне 2015 года им было получено изображение лимба планеты, с детализацией фрагментов от 1 до 2 км. Камера запечатлела дымку, расположенную над облаками, которые и формируют шестиугольную волну. Кроме того, «Кассини» использовал цветные фильтры, от ультрафиолетового до инфракрасного, что позволило изучить состав этих туманов. В исследовании были также задействованы снимки, космического телескопа Хаббл, сделанные им через 15 дней и показывающие шестиугольник не сбоку, а сверху.
«Снимки Кассини позволили нам обнаружить, что шестиугольник имеет многослойную систему по меньшей мере из семи туманов, которые простираются от вершины его облаков до высоты более 300 км над ними», — сказал профессор Агустин Санчес-Лавега, возглавлявший исследование. «Другие холодные миры, такие как спутник Сатурна Титан или карликовая планета Плутон, также имеют слои тумана, но не в таком количестве и не так точно разнесенные».
Вертикальная протяженность каждого слоя дымки составляет примерно от 7 до 18 км, и, согласно спектральному анализу, они содержат мельчайшие частицы с радиусами порядка 1 мкм. Их химический состав для нас экзотичен, потому что из-за низких температур в атмосфере Сатурна в диапазоне от -120° C до -180° они могут содержать кристаллиты углеводородного льда, ацетилен, пропин, пропан, диацетилен или даже бутан в случае самых высоких облаков.
Группа астрономов обратила также внимание на регулярность вертикального распределения туманов. Выдвигаемая ими гипотеза состоит в том, что дымки образуются в результате вертикального распространения гравитационных волн, которые вызывают колебания плотности и температуры атмосферы — хорошо известное явление на Земле и на других планетах. Исследователи предполагают, что именно динамика самого шестиугольника и его мощного реактивного потока может быть ответственна за формирование этих гравитационных волн.
На Земле также наблюдались волны этого типа, создаваемые волнообразным струйным потоком, движущимся со скоростью 100 км/ч с запада на восток в средних широтах. Это явление может быть сходным на обеих планетах, хотя Сатурн примерно в десять раз больше Земли.
