Майже 40-річні спостереження за Сатурном виявили, що за нагрів планети можуть відповідати її кільця. Вони бомбардують атмосферу Сатурна крижаними частинками, на що вказала підвищена концентрація атомарного водню, виявлений апаратами «Габбл» і «Кассіні». Результати дослідження опубліковані у Planetary Science Journal.
Композитне зображення Сатурна в ультрафіолетовому діапазоні, отримане з даних спостережень різних місій. NASA
Як виміряти температуру Сатурна?
Верхні шари атмосфер газових гігантів — Сатурна, Юпітера, Урана і Нептуна — майже так само гарячі, як і у внутрішніх планет Сонячної системи. Однак, на відміну від Землі чи Венери, вони знаходяться більш далеко від Сонця, щоб його нагрівання могло пояснити температури планет. Основним маркером атмосфер газових гігантів для вчених є випромінювання атомарного водню (серія Лаймана), що виявляється в ультрафіолетовому випромінюванні. За ним апарату «Кассіні» вдалося виявити, що термосфера Сатурна володіє температурою у 590 кельвінів, знижуючись до 370 від полярних широт до екватора. Втім, такі температури однаково не може пояснити перенесення вітрами тепла від полярних сяйв з полюсів планети.
У своєму новому дослідженні астрономи проаналізували архівні спостереження за Сатурном чотирьох місій: апаратів «Вояджер», «Кассіні», а також телескопа «Габбл». Вчені порівнювали їхні дані про ультрафіолетове випромінювання Сатурна та за ним визначили концентрації атомарного водню в атмосфері планети, які мають вказати на процеси, що виникають в ній.
Що показало дослідження?
Дані про ультрафіолетове випромінювання Сатурна охоплюють майже 40 років спостережень, що дозволило астрономам відстежити й сезонні зміни на планеті, пов'язані з Сонцем. Однак, виявилося, що на деяких широтах планети, зокрема низьких, що під кільцями, особливих відмінностей у рівні випромінювання немає, що може вказувати на постійне джерело атомарного водню.
На думку астрономів, ним може бути «крижаний дощ» з кілець Сатурна — крижані частинки, що падають на планету та нагрівають верхні шари атмосфери. На це вказували і спостереження «Кассіні», яка помітила частинки з кілець в атмосфері планети, а також і моделювання вчених, які говорять, що під впливом сонячного вітру та мікрометеоритів вони поступово розпадаються.
Раніше ми розповідали, як спостереження за Юпітером в інфрачервоному діапазоні виявили, що його атмосферу нагрівають полярні сяйва.