На Сатурне тоже идут дожди, но очень необычным образом, а именно из его колец: заряженные частицы отрываются от ледяных колец и сыплются дождем на планету, раскрашивая верхние слои атмосферы темными полосами.
Астрономы уже давно знали, что в верхних слоях атмосферы Сатурна есть вода, но не знали точно, откуда она берется. Используя телескоп обсерватории Кека на Гавайях, ученые из британского Университета Лестера обнаружили заряженные частицы воды, падающие из колец планеты в атмосферу Сатурна. Инфракрасные наблюдения позволили проследить точное соответствие между самыми темными полосами, видимыми в атмосфере планеты, и самыми плотными и яркими полосами в ее кольцах, состоящих из почти чистого водяного льда.
Количество осадков, исходящих от колец, для ученых раньше оставалось загадкой. Сегодня подсчитано, что на районы, подверженные этим дождям, приходится 30-40% поверхности атмосферы планеты, при этом количество воды составляет от одного до десяти олимпийских бассейнов в день. Это намного больше, чем думали раньше.
Эффект дождя, падающего с колец, проявляется в ионосфере Сатурна, где под воздействием солнечного излучения нейтральные частицы превращаются в ионы. Когда ученые исследовали характер излучения, испускаемого трехатомным водородом, то они ожидали увидеть однородное инфракрасное свечение по всей планете. Вместо этого они наблюдали серию светлых и темных полос с узором, повторяющим кольца планеты. Темные полосы возникали в тех областях, где дождь из заряженных частиц воды нейтрализовал трехатомный водород. Видны эти полосы по обе стороны от экватора на широтах от 25 до 55 градусов.
Этот эффект, кажущийся на первый взгляд тривиальным, на самом деле является одним из фундаментальных процессов, влияющих на состав и распределение температур верхних слоев атмосферы Сатурна. Частицы колец на высоте около 60 000 км влияют на климат на обширных территориях планеты.
Изучение дождя, исходящего от колец, оказалось не только увлекательным, но и позволило по-новому взглянуть на эволюцию колец планеты. До сих пор астрономы точно не знают возраст колец: образовались ли они четыре с половиной миллиарда лет назад вместе с планетой или являются относительно молодыми, с возрастом около ста миллионов лет. Дождь, падающий в ионосферу, способствует быстрой эрозии колец и, следовательно, указывает на то, что кольца Сатурна сравнительно молоды.
Чтобы первыми узнавать о последних космических открытиях и новых интересных фактах о Вселенной подписывайтесь на канал «Глубины космоса» в Телеграм
