С помощью данных зонда NASA «Кассини» ученым удалось создать наиболее точную на данный момент модель, которая описывает механизм разогрева верхних слоев атмосферы Сатурна. Ранее было обнаружено, что верхние слои атмосфер газовых гигантов – Сатурна, Юпитера, Урана и Нептуна – разогреты больше, чем должны были бы, исходя из получаемой от Солнца энергии. Источник этого тепла оставался загадкой. Информация, собранная аппаратом «Кассини» за годы его работы, позволила приоткрыть завесу тайны.
Анализ данных показал, что верхние слои атмосферы Сатурна разогревались полярными сияниями у Северного и Южного полюсов планеты. Вероятно, такой механизм действует и на других гигантах. Электрические токи, вызванные взаимодействием между солнечным ветром и заряженными частицами, которые попадают в атмосферу в том числе от спутников Сатурна, нагревают верхние слои. Глобальная ветровая система перераспределяет энергию на другие широты. В частности, экваториальная зона Сатурна разогрета в два раза сильнее, чем должна была, если бы получала энергию только от Солнца.
«Результаты жизненно важны для нашего общего понимания атмосферной циркуляции планет и являются важной частью наследия «Кассини», - сказал один из авторов работы Томми Коскинен, член команды ученых, работавшей с данными зонда. – Они помогают понять, почему верхняя часть атмосферы настолько теплая, а слои ниже оказываются холодными, не получая достаточно энергии».
Напомним, что «Кассини» исследовал Сатурн более 13 лет и завершил свою миссию в сентябре 2017 года, погрузившись в атмосферу планеты. Ключевые данные по разогреву атмосферы были получены в ходе финальной серии из 22 пролетов на близкой орбите вокруг Сатурна. В частности, он наблюдал за светом звезд, которые «восходили» и «заходили» над планетой, меняя свет при проходе через верхнюю атмосферу Сатурна. Это помогло определить характеристики плотности и температуры, а также силу и направление ветра.