Самый быстрый ветер в Солнечной системе

На Земле, самый быстрый из когда-либо зарегистрированных ветров достигал 408 км/ч во время тропического циклона в Австралии в 1996 году.

Хотя такой ветер кажется чрезвычайно быстрым, это немного по сравнению с самыми быстрыми ветрами, когда-либо зарегистрированными в Солнечной системе.

Нептун является домом для самых быстрых ветров в Солнечной системе, движущихся со скоростью около 2000 км/ч.

Если бы на Земле возникали ветры с такой скоростью, они двигались бы быстрее скорости звука.

Интересно, что, поскольку скорость звука зависит от плотности воздуха, ветры на Нептуне на самом деле не превышают скорость звука из-за более высокой плотности атмосферы Нептуна. Но почему на Нептуне такие быстрые ветры?

Земная погода является прямым результатом поглощения нашей планетой солнечной радиации. Солнечное тепло поставляет энергию для ветров, но, учитывая, что Нептун расположен на огромном расстоянии в 4,5 миллиарда километров от Солнца, как ему удается производить ветры такой силы?

Интересно, что до облета Нептуна «Вояджером — 2» ученые предполагали, что атмосфера Нептуна будет спокойной из-за отсутствия солнечной радиации.

Кроме того, атмосфера Урана была относительно спокойной (хотя и там дуют мощные ветра), и он вращается вокруг Солнца гораздо ближе, чем Нептун.

Когда «Вояджер-2» собрал данные о температуре Нептуна, астрономы были ошеломлены, обнаружив, что температура на Нептуне не так уж отличаются от Урана.

Почему именно Нептун такой «теплый», до сих пор остается загадкой, особенно если принять во внимание тот факт, что космические аппараты не возвращались к Нептуну после пролета «Вояджера-2» в 1989 году.

Большая часть того, что мы знаем о Нептуне, получена из этого пролета. И Юпитер, и Сатурн были посещены со времени пролета «Вояджера», и объем информации, полученной учеными в ходе исследовательских миссий, действительно показывает, насколько мало данных можно собрать за один быстрый пролет.

То, что мы знаем об Уране и Нептуне в настоящее время, почти эквивалентно тому, что мы знали о Юпитере и Сатурне 40 лет назад.

Даже в нашей Солнечной системе мы еще многого не знаем о внешних планетах. В случае с Нептуном причина высоких внутренних температур и быстрых ветров остается загадкой.

Вполне возможно, что внутренняя часть Нептуна обеспечивает гораздо более высокую передачу тепла на поверхность, что вызывает конвекционные потоки, которые циркулируют в атмосфере.

Верхние области тропосферы Нептуна достигают низкой температуры -221°C. Ниже, где атмосферное давление равно 1 бару (100 кПа), температура составляет -201°C.

В глубине газовых слоев температура неуклонно повышается. Как и в случае с Ураном, источник этого нагрева неизвестен, но расхождение большое: Уран излучает всего в 1,1 раза больше энергии, чем получает от Солнца; тогда как Нептун излучает примерно в 2,61 раза больше энергии.

Нептун находится более чем на 50% дальше от Солнца, чем Уран, и получает только 40% от его количества солнечного света, тем не менее, по видимому, его внутренней энергии достаточно, чтобы приводить в движение самые быстрые планетарные ветры, наблюдаемые в Солнечной системе.

В зависимости от свойств его внутренней части, тепла, оставшегося от образования Нептуна, может быть достаточно, чтобы объяснить его текущий тепловой поток, хотя сложнее одновременно объяснить отсутствие внутреннего тепла Урана при сохранении очевидного сходства между двумя планетами.

Пока космическая миссия не исследует Нептун подробно, мы, возможно, не узнаем настоящую причину бурь на планете.

Neptune Odyssey является текущей концепцией миссии орбитального аппарата и атмосферного зонда, которая изучается НАСА как возможная крупная стратегическая научная миссия, которая могла бы быть запущена между 2031 и 2033 годами, прибытием к Нептуну к 2049 году. Однако по причинам логистики и стоимости предпочтение пока было отдано миссии к Урану (UOP).

Кроме того, Китай также подумывает о миссии к Нептуну для исследования ледяной планеты-гиганта, ее крупнейшего спутника (Тритона) и других ее спутников и колец.

Предыдущая версия этой статьи была опубликована в октябре 2022 года.