Два десятилетия данных Хаббла отслеживают смену времен года на Уране
Анализ данных космического телескопа Хаббл, собранных за два десятилетия, позволил глубже понять сложные атмосферные процессы на Уране. Особое внимание уделено влиянию солнечного излучения на сезонные изменения на Уране, седьмой планете от Солнца. Эти долгосрочные наблюдения помогают ученым разобраться в уникальной динамике ледяного гиганта.
Экстремальные сезоны ледяного гиганта
Уран выделяется среди планет Солнечной системы своим экстремальным наклоном оси вращения. Она составляет почти 98 градусов. Это означает, что планета фактически “лежит на боку” во время своего движения по орбите вокруг Солнца. Полный оборот Урана занимает 84 земных года.
Такой наклон приводит к очень необычным и продолжительным сезонам. Каждое время года на Уране длится около 21 земного года. В периоды солнцестояний один из полюсов планеты почти непрерывно освещен Солнцем. В то же время другой полюс погружен в долгую полярную ночь. Во время равноденствий Солнце светит на экватор, вызывая более привычную смену дня и ночи.
Наблюдения Хаббла за атмосферой
Данные, собранные телескопом Хаббл с 1999 года, охватывают почти половину уранианского лета в северном полушарии. Этот период начался после дня весеннего равноденствия в 2007 году. Наблюдения выявили несколько ключевых изменений в атмосфере планеты.
Яркая полярная шапка
Одним из самых заметных явлений стало увеличение яркости северной полярной шапки Урана. По мере приближения летнего солнцестояния в северном полушарии (ожидается в 2028 году), полярная область становится все ярче. Ученые связывают это с изменениями в потоке метана и свойствах частиц дымки в атмосфере. Солнечное ультрафиолетовое излучение, вероятно, делает частицы дымки более светлыми или рассеивает ее, обнажая более глубокие, яркие слои метанового льда.
Облака и штормы
Хаббл также зафиксировал изменения в облачной активности. Наблюдалось увеличение количества и яркости метановых ледяных облаков, особенно в северном полушарии. Это согласуется с идеей о том, что усиленное солнечное излучение летом способствует конвекции и формированию облаков. Однако, в отличие от Нептуна, где наблюдаются мощные темные штормы, на Уране подобная активность гораздо менее выражена. За весь период наблюдений был замечен лишь один долгоживущий темный вихрь. Это может быть связано с тем, что внутренний источник тепла Урана слабее, чем у Нептуна.
Зональные ветры
Атмосфера Урана характеризуется сильными зональными ветрами. Они дуют параллельно экватору со скоростями, достигающими 900 километров в час. Интересно, что анализ данных Хаббла не выявил значительных изменений в скорости этих ветров за последние два десятилетия. Это указывает на то, что глобальная циркуляция атмосферы Урана, возможно, не так сильно подвержена сезонным изменениям на Уране, как считалось ранее, или изменения происходят на более глубоких уровнях.
Важность долгосрочных наблюдений
Изучение Урана представляет собой сложную задачу из-за его удаленности и длительных сезонов. Два десятилетия непрерывных данных Хаббла предоставляют уникальную возможность отследить, как атмосфера ледяного гиганта реагирует на медленную смену времен года. Понимание этих процессов критически важно для построения точных моделей атмосферы не только Урана, но и других ледяных гигантов, включая многочисленные экзопланеты схожего типа, открываемые в последние годы. Продолжение наблюдений позволит детальнее изучить полный цикл сезонных изменений на Уране и уточнить роль солнечной радиации и внутренних процессов планеты.