Когда мы думаем о погоде на других планетах, нам представляются экстремальные условия: кипящий кислотный дождь, метановый снег или свирепые ветры, проносящиеся по бесплодным ландшафтам. Однако недавние космические миссии и планетарные исследования открыли удивительную истину: погода на планетах нашей Солнечной системы и даже за её пределами часто напоминает то, что мы наблюдаем на Земле.
От сезонных изменений и струйных течений до пыльных бурь и облачных образований — динамика погодных систем планет подчиняется удивительно схожим физическим принципам во всём космосе.
Общие принципы в космосе
По своей сути погода обусловлена энергией — обычно от звезды, такой как Солнце, — взаимодействующей с атмосферой планеты. Изменения температуры, давления и вращения вызывают движение воздуха, образование облаков и развитие штормов. Эти фундаментальные принципы универсальны, независимо от того, идёт ли речь о Земле, Марсе или далёком газовом гиганте, вращающемся вокруг далёкой звезды. Хотя условия сильно различаются, лежащая в основе физика остаётся прежней.
Согласно Washington Post, Марс, Венера, Юпитер и Сатурн имеют уникальные погодные условия, но силы, стоящие за этими явлениями, подчиняются тем же физическим законам, которые мы наблюдаем на нашей планете. Даже далёкие экзопланеты, хотя их трудно наблюдать напрямую, дают намёки на то, что в их атмосфере действуют аналогичные динамические процессы.
Мир пыльных бурь и сезонных сдвигов
Марс, наш красный сосед, является одним из наиболее ярких примеров земной погоды в Солнечной системе. Несмотря на то что его атмосфера в 100 раз тоньше земной, на Марсе наблюдаются ветры, облака и сезонные изменения. Наклон оси планеты примерно на 25 градусов приводит к смене времён года, аналогичным земным.
Во время марсианского лета температура на экваторе может подниматься до приятных 20 °C (68 °F), хотя температура ночью может опускаться значительно ниже нуля.
Одним из наиболее заметных погодных явлений на Марсе являются глобальные пыльные бури, которые могут начинаться как небольшие вихри и разрастаться, охватывая всю планету, длящиеся неделями. Роверы NASA зафиксировали потрясающие изображения пыльных дьяволов — небольших торнадоподобных вихрей, которые напоминают те, что наблюдаются в земных пустынях.
Огненный мир с земными особенностями
Венеру часто называют «злым близнецом» Земли из-за её сходных размеров и структуры, но она представляет совершенно иные условия — и всё же имеет некоторые общие атмосферные черты. Плотная, токсичная атмосфера планеты, состоящая в основном из углекислого газа, пронизана облаками серной кислоты. Температура на поверхности поднимается выше 460 °C (860 °F), что достаточно для плавления свинца, а давление огромно.
Несмотря на эти экстремальные условия, на Венере наблюдаются удивительно похожие на земные погодные явления. На планете есть струйные течения — высокоскоростные ветры, циркулирующие в её верхних слоях атмосферы, — которые аналогичны земным, хотя и движутся гораздо быстрее, чем вращение Венеры.
На Венере также наблюдается молния в облаках из серной кислоты, что ещё больше связывает её погодные системы с земными. Недавние исследования японского космического аппарата Akatsuki выявили сложные атмосферные динамики, включая конвекцию и развитие облаков, которые поразительно напоминают земные погодные условия.
Газовые гиганты: штормы на Юпитере и Сатурне
Юпитер и Сатурн, газовые гиганты нашей Солнечной системы, являются домом для некоторых из самых экстремальных погодных явлений, но они также подчиняются тем же физическим принципам, которые управляют погодой на Земле. Хотя у них нет твёрдой поверхности, плотные атмосферы этих планет содержат массивные штормы, некоторые из которых существуют уже несколько веков.
Большое красное пятно Юпитера, шторм размером больше самой Земли, бушует уже не менее 350 лет. Этот шторм, во многом похожий на ураган, вращается вокруг центра низкого давления, отражая динамику тропических циклонов Земли.
Подобным образом Сатурн испытывает мощные штормы, экваториальные ветры и сезонные атмосферные изменения. Отличительный шестиугольный шторм на Северном полюсе планеты является геометрической аномалией, но всё равно подчиняется тем же законам гидродинамики, которые известны учёным Земли.
И Юпитер, и Сатурн испытывают молнии, полярные сияния и атмосферные волны — явления, которые связывают их погодные системы с земными. Эти крупномасштабные погодные системы подчёркивают сходство в атмосферном поведении далёких планет и нашего собственного мира.