Секретный компонент: выяснилось, почему на Уране и Нептуне возникают мощные штормы

Фото: NASA

Уран и Нептун являются самыми далекими планетами Солнечной системы. Их называют ледяными гигантами, ведь там находится много воды. До сих пор у ученых мало информации об этих планетах. Но, когда в 80-х годах прошлого века мимо Урана и Нептуна пролетел аппарат "Вояджер-2", оказалось, что на ледяных гигантах существуют мощные, но кратковременные атмосферные штормы. Они возникают каждые несколько лет и настолько огромные, что их можно увидеть в телескоп с Земли. Ученые давно пытались понять, почему штормы настолько непредсказуемы. Теперь авторы исследования, опубликованного на сервере препринтов arXiv, нашли объяснение. Ученые считают, что штормами управляет метан, пишет Live Science.

Для того, чтобы образовался атмосферный шторм, тело из недр газовых гигантов должно подниматься к их поверхности. Там горячий газ начинает остывать, что может вызвать турбулентность и спровоцировать образование штормов. Но недра Урана и Нептуна всегда горячие, а их внешняя поверхность всегда холодная. Почему же штормы не возникают все время?

Ученые считают, что причина кроется в том, что после водорода и гелия метан является самым распространенным газом в глубоких слоях атмосферы ледяных гигантов. Обычно метан просто перемещается в атмосфере, но, как показало моделирование, при определенных условиях этот простой углеводород может кардинально изменить передачу тепла внутри планет.

Метан обычно существует газообразном виде, но в верхних слоях атмосферы Урана и Нептуна он может конденсироваться, образуя капли, которые падают в более низкие слои, считают ученые.

Там метан нагревается и снова поднимается, завершая цикл, похожий на круговорот воды на Земле. Как только в атмосфере становится очень много метана, то образуется устойчивый слой, который не дает теплу достичь поверхности, что, в свою очередь предотвращает образование штормов.

По словам ученых, такие метановые слои встречаются на всех широтах Нептуна, а также вокруг экватора и на средних широтах Урана. Но на полюсах Урана недостаточно метана для создания устойчивого слоя. В результате, как показало исследование, тепло может легко подняться к поверхности и вызвать более крупные штормы.

С другой стороны, на Нептуне больше метана, и ученые обнаружили, что иногда он может подниматься из устойчивого слоя и рассеиваться в атмосфере. Это позволяет теплу перемещаться формировать штормы, которые затем исчезают.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform