У Сатурна обнаружен большой энергетический дисбаланс
Инновационное открытие исследователей из Университета Хьюстона (UH) выявило огромный энергетический дисбаланс на Сатурне. Открытие проливает новый свет на эволюцию планет и бросает вызов существующим климатическим моделям газовых гигантов Солнечной системы.
«Это первый случай, когда глобальный энергетический дисбаланс в сезонном масштабе наблюдается на газовом гиганте», — сказал Лиминг Ли, профессор физики UH. «Это не только дает нам новое представление о формировании и эволюции планет, но также меняет наше представление о планетарной и атмосферной науке».
Используя данные миссии зонда «Кассини», ученые обнаружили значительный и ранее неизвестный сезонный энергетический дисбаланс на Сатурне. Миссия Кассини, запущенная в 1997 году, исследовала Сатурн, его кольца и спутники в течение почти 20 лет.
«Каждая планета получает энергию от Солнца в виде солнечной радиации и теряет энергию, испуская тепловое излучение. Но Сатурн, как и другие газовые гиганты, имеет еще один источник энергии в виде глубокого внутреннего тепла, влияющего на его структуру и климат».
Выявленный дисбаланс обусловлен большим эксцентриситетом орбиты Сатурна, который варьируется почти на 20% от афелия (точка на орбите, наиболее удаленная от Солнца) до перигелия (точка на орбите, ближайшая к Солнцу), что приводит к огромным сезонным колебаниям поглощенной солнечной энергии. В отличие от Сатурна, Земля не испытывает значительного сезонного энергетического дисбаланса из-за очень небольшого эксцентриситета орбиты.
«Внутреннее тепло Земли незначительно, а сезоны на ней длятся всего несколько месяцев по сравнению с сезонами на Сатурне, которые длятся несколько лет».
Данные также показывают, что несбалансированный энергетический баланс Сатурна играет ключевую роль в развитии гигантских штормов, которые являются доминирующим погодным явлением в атмосферной системе планеты. Эти данные также могут дать некоторое представление о погоде на Земле.
«Насколько нам известно, роль энергетического баланса в развитии влажных конвективных штормов на Земле не полностью изучена, поэтому мы планируем изучить и это, чтобы увидеть, есть ли связь», — говорят ученые.
«В современных моделях и теориях атмосферы, климата и эволюции газовых гигантов предполагается, что глобальный энергетический бюджет сбалансирован. Но мы считаем, что наше открытие сезонного энергетического дисбаланса требует переоценки этих моделей и теорий».
Теперь научная группа нацелилась на другие газовые гиганты, включая Уран, флагманскую исследовательскую миссию которого планируется провести в следующем десятилетии.
«Наши данные показывают, что эти планеты также будут иметь значительный энергетический дисбаланс, особенно Уран, который, по нашим прогнозам, будет иметь самый сильный дисбаланс из-за его орбитального эксцентриситета и очень большого наклона. То, что мы сейчас исследуем, позволит выявить ограничения в текущих наблюдениях и сформулировать проверяемые гипотезы, которые принесут пользу будущей флагманской миссии».
Результаты опубликованы в научном издании Nature Communications.