14,6 тыс подписчиков
Уже многие годы астрономы фиксируют явление, связанное с аномальным нагревом термосферы внешних планет Солнечной системы, которое нельзя объяснить только нагревом солнечным излучением. Например, температура термосферы Сатурна колеблется от 97 °C в экваториальных широтах до 317 °C в полярных. Но если энергии от Солнца не хватает, то откуда берётся тепло? Учёным удалось приблизиться к разгадке этой тайны, по крайней мере для Сатурна.
Группа астрономов во главе с Лотфи Бен-Джаффелем (Lotfi Ben-Jaffel) из Института астрофизики в Париже опубликовала результаты анализа данных наблюдений за излучением Сатурна в линии Лайман-альфа при помощи космического телескопа «Хаббл», межпланетных станций NASA «Кассини» и обеих «Вояджеров». Подобные наблюдения позволяют отслеживать распределение атомарного водорода в верхних слоях атмосферы Сатурна, что может помочь разобраться в механизмах их нагрева.
Исследователи обнаружили избыток яркости излучения водорода по сравнению с экваториальной областью и высокоширотными регионами, проявляющийся на всех долготах и в области 5–35 градусов северной широты. Это явление долговременное и фиксируется на протяжении почти 40 лет, при этом в южном полушарии яркость излучения водорода демонстрирует меньшую модуляцию.
Для высоких широт повышенную яркость излучения водорода могут потенциально объяснить процессы, связанные с полярными сияниями на Сатурне, хотя эти фотохимические модели нуждаются в уточнении. А вот для более низких широт нужно иное объяснение, и на основе собранных космическими аппаратами данных исследователи предложили 2 модели. Первая предполагает, что возможным источником популяции надтепловых атомов водорода на больших высотах может быть приток вещества из колец планеты или с его спутника Энцелада. Другая модель же предполагает, что подобная популяция формируется за счет турбулентности, вызванной потоками вещества в термосфере. Скорее всего, оба механизма вносят вклад в разогрев термосферы в этих областях, но какой из них преобладает больше — вопрос, для ответа на который требуется больше новых наблюдений.
Изображение Сатурна, составленное из снимков аппарата «Кассини» в 2017 году. Приведено в иллюстративных целях.
Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Mindaugas Macijauskas.
1 минута
2 апреля 2023
316 читали