10 примеров инопланетной погоды, которая вас удивит

Погода на Земле может быть весьма разрушительной, но по большей части, если не брать довольно редкие огненные торнадо, с небес просто капает вода. Если вы хотите испытать по-настоящему буйную погоду, с этой планеты нужно улетать, убегать, улепетывать. Там, за пределами нашей Солнечной системы, вращаются такие планеты, рядом с погодой которых наша может показаться легким летним ветерком.

Стеклянные штормы

Расположенная в 63 световых годах от Земли, планета HD 189733b — обычный «горячий юпитер». Она на 13% массивнее Юпитера, но в 30 раз ближе к своей звезде, нежели Земля — к Солнцу. Это ближайшая к нашей Солнечной системе планета подобного типа, поэтому ученым удалось выяснить довольно много информации о ней.

Температура поверхности планеты — 980 градусов по Цельсию, ветры мчатся со скоростью 6400 км/ч. Экстремальная температура означает то, что атмосфера планеты испаряется, в результате чего планета теряет до 600 миллионов килограмм веса каждую секунду.

Хотя планета находится относительно близко к нам по галактическим меркам, понадобился хитрый трюк. Ученые использовали телескоп Хаббл, чтобы поймать свет, когда планета была рядом со звездой, а потом снова, когда она проходила за ней. Разница позволила им выяснить цвет планеты, который оказался «лазурным».

Как и синий цвет нашего неба, HD 189733b получает свой оттенок от рассеяния света в атмосфере. Тем не менее именно этот оттенок не вызывается воздухом. Свет рассеивается частицами силиката. Поверхность полностью покрыта ливнями, но вместо воды по небу движутся кусочки стекла на скорости в пять раз превышающей скорость звука.

Зеленый кристаллический дождь

Дождь идет не только на планетах. Претендентом на самый красивый дождь в галактике является протозвезда под названием HOPS-68, юная солнцеподобная звезда в 1350 световых годах от Земли. Вокруг нее все еще вращается облако пыли, но вместе с ней вращаются и крошечные осколки оливина, зеленого кристалла, используемого для изготовления ювелирных изделий, который обрушивается дождем на эту звезду.

Как и многие драгоценные камни, оливин образуется при очень высоких температурах. Облако вокруг HOPS-68 довольно холодное, примерно -170 градусов по Цельсию. Астрономы полагают, что оливин образовался возле звезды, а после был выброшен джетами газа. Теперь он бомбардирует дождем юную звезду, падая, «словно блестки», по словам ученых.

Открытие, сделанное космическим телескопом Спитцер, помогает решить загадку и в нашей собственной Солнечной системе. Подобные кристаллы были недавно обнаружены на одной из периферических комет. Полученные данные говорят о том, что драгоценные камни могли быть сформированы на ранних этапах жизни нашей Солнечной системы и замерзли в кометах после того, как были выброшены из центра.

Облака ртути

Альфа Андромеды, также известная как Альферац или Сирра, — самая яркая звезда в созвездии Андромеды. Также она обладает другим рекордом — это первая в истории звезда, у которой обнаружили погодную систему.

Открытие началось с загадки. Альфа Андромеды была одной из первых звезд, поверхность которой можно было изучить детально, и было установлено, что на ней имеются участки ртути, состав которых меняется со временем. По сути, и концентрация ртути на разных участках составляла разницу в десять тысяч раз.

На нашем солнце пятна и изменения в составе являются результатом магнетизма. Альфа Андромеды не имеет магнитного поля, поэтому необходимо другое объяснение. Астрономы наблюдали за звездой в течение семи лет и обнаружили, что картина концентрации смещается с течением времени. Динамика соответствует погодным паттернам на Земле и на планетах вроде Юпитера.

Смещение означает, что облака ртути движутся по поверхности звезды. Однако разрешение этой загадки породило другую. Похоже на то, что ртуть — это единственный элемент звезды, способный формировать облака. Почему так — никто не знает.

Волны экстремального тепла

HD 80606b — еще один «горячий юпитер», хоть и в четыре раза больше Юпитера по массе. Планета особенно интересна тем, что у нее наблюдается особенно эксцентричная орбита. Ее оборот вокруг звезды за 111,4 земных дня пролегает по 0,88 дистанции от Солнца до Земли. Ближайшее положение относительно звезды в 30 раз ближе и продолжается всего несколько часов. Команда из Женевской обсерватории исследовала HD 80606b и определила, что по мере приближения к ближайшей точке сторонний наблюдатель мог бы увидеть, как яркость планеты вырастает в 825 раз.

Результатом дополнительной радиации стало то, что температура планеты удваивается всего за шесть часов, с 527 до 1227 градусов по Цельсию. Это самые большие «качели» температур, которые когда-либо наблюдали на планете. Тем не менее почти тысячекратное увеличение объемов солнечного света не объясняет полностью этого процесса — на Земле, чтобы удвоить температуру, потребовалось бы больше шести часов.

Ученые выяснили, что внезапную вспышку радиации вызывает нечто вроде взрыва в части атмосферы, которая обращена к звезде. Она вызывает ветер со скоростью 17 700 км/ч, несущийся над поверхностью планеты. Затем вращение планеты вызывают гигантские закрученные бури, разносящие тепло во все стороны.

Коричневые карлики

Коричневые карлики образуются так же, как и другие звезды, однако им не хватает массы, чтобы загореться. Поэтому они относительно холодные — некоторые даже прохладнее, чем человеческое тело. Низкая температура коричневых карликов означает то, что они не особо ярко светятся, поэтому зачастую их трудно обнаружить. Люди построили невероятные телескопы и с их помощью создали карту погоды коричневого карлика.

Телескопы Хаббл и Спитцер наблюдали за коричневым карликом 2MASSJ22282889-431026, или 2M2228, если короче, который находится в 39,1 световых годах от нас. Ученые обнаружили изменения в яркости каждые 90 минут вращения карлика. Телескопы позволили наблюдать различные длины волн, которые показали, что сроки этих изменений варьируются в зависимости от того, какой частоте инфракрасного спектра они отвечают.

Эти различия стали результатом движения облаков по поверхности карлика в направлении штормов размером с Землю. Температура поверхности карлика — 600-700 градусов по Цельсию, а облака состоят из весьма экзотических материалов, включая песок и капли расплавленного железа.

Шторм из града

NGC 1333-IRAS 48 — это «дитя» солнечной системы. Ее центральная звезда все еще представляет собой кокон из газа и пыли. В центре этого кокона, вращающегося вокруг звезды, находится более плотный диск из материалов, которые, вероятнее всего, впоследствии образуют планеты. Этот центральный диск переживает то, что можно описать как шторм из града. Вода, которая пять раз могла бы наполнить земные океаны, дождем проливается на центральный диск.

Он теплее, чем окружающее его облако материала, и когда куски льда достигают облака, они испаряются. Это заставляет воду светиться инфракрасным светом, что помогло телескопу Спитцер поймать ее в фокус.

Мы получили еще немного знаний о том, как формируются планетарные системы. Эта «паровая» фаза не продлится долго, но присутствие воды позволяет ученым вычислить размер диска, его плотность и температуру. Сам пар в конечном итоге замерзнет и, возможно, станет кометой.

Магнитные торнадо

Вам не нужно искать слишком далеко, чтобы найти необычную погоду на звезде. На самом деле, наше Солнце — дом для магнитных торнадо. Один из них был в пять раз больше Земли — и если бы он появился на поверхности Земли, он прошел бы полпути до Луны. Эти смерчи состоят из перегретого газа и плазмы в 2 миллиона градусов по Цельсию. Ветры в торнадо снуют со скоростью 300 000 километров в час.

Первый торнадо был снят на пленку в 2011 году Обсерваторией солнечной динамики при NASA. Другие тоже попали в кадр — и они появляются перед корональными выбросами массы. КВМ — это взрывы плазмы и излучения, которыми стреляет Солнце, и которые, в свою очередь, связаны с солнечными пятнами. Выяснение того, как все эти магнитные явления сочетаются друг с другом — настоящая головоломка, которую пытаются решить суперкомпьютеры NASA.

Хотя не все магнитные торнадо достигают серьезной высоты, около 11 000 таких постоянно блуждает на поверхности Солнца. Эти небольшие и густонаселяющие Солнце торнадо были обнаружены только в 2012 году. Они могут быть частью причины того, что корона Солнца гораздо горячее, чем его фотосфера, несмотря на то, что находится дальше от центра. Это старая загадка.

Сатурн и Юпитер

Самый известный погодный феномен в нашей Солнечной системе — это Большое Красное Пятно Юпитера, гигантский шторм, замеченный в первой половине 17 века. Измерения в конце 19 века показали, что его ширина — около 40 000 километров. К тому моменту, когда зонд «Вояджер» пролетел мимо пятна (в конце 70-х), шторм уменьшился наполовину. В 2014 году телескоп Хаббла измерил шторм и показал, что тот порядка 16 500 километров в поперечнике. В 1995 году Хаббл показывал 20 950 километров.

Все эти цифры говорят о том, что пятно не только сокращается — это сокращение идет все более быстрыми темпами. Мы пока не можем объяснить ускоренное сокращение, но ученые считают, что причиной могут быть небольшие вихри, препятствующие внутренней динамике шторма. Зонд «Юнона» (Juno) должен достичь Юпитера в июле 2016 года, возможно, он даст некоторые ответы.

Юпитер — не единственный газовый гигант с массивными бурями. В декабре 2010 года зонд «Кассини» начал наблюдение новосформированных грозовых бурь на Сатурне. Шторм путешествовал на запад, оставляя вихри на своем пути. За 201 день он объехал всю планету и догнал сам себя. И когда волны соприкоснулись, шторм исчез.

Венера

Обычная погода на Венере просто ужасна. Толстая атмосфера планеты делает ее самой жаркой планетой в нашей Солнечной системе. Слой облаков в 20 километров толщиной поливает землю дождем из чистой серной кислоты. Капли дождя испаряются, прежде чем попадут на землю.

В довершение того там есть гигантские космические взрывы. На самом деле, гигантские космические взрывы. Они известны как «аномалии горячего потока» и вызваны солнечным ветром, который обтекает Венеру. Однако солнечный ветер не всегда дует в одном направлении. Карманы с плазмой могут накапливаться там, где ветер встречается с границей атмосферы Венеры, и они могут достигать размеров самой планеты.

Погода в космосе

Плохая погода бывает не только у звезд и планет — у самого космоса тоже может быть. Выбросы корональной массы и вспышки на солнце производят ветер заряженных частиц. Когда они попадают в Землю, они вызывают знаменитое северное сияние. Они также могут вызывать проблемы с электроникой, особенно у спутников. С 2014 года Британское метеорологическое бюро транслирует 24-часовой прогноз космической погоды.

В то время как Солнце бросает потенциально разрушительные ветры в нашу сторону, оно также защищает нас и от гораздо большего шторма. Последние 45 000 лет Солнечная система путешествует сквозь облако межзвездного газа около 30 световых лет в поперечнике. Магнитное поле Солнца, или гелиосфера, образует пузырь, такой же, как магнитосфера Земли, защищающая нас от солнечного ветра. Последние наблюдения показывают, что эта буря куда более турбулентна, чем мы ожидали. Возможная причина этому то, что мы можем находиться близко к границе этого облака — даже в пределах тысяч лет движения сквозь него.

Но самое мощное погодное явление в космосе — это, конечно, галактические ветры. Эти ветры питаются за счет образования и разрушения звезд и взрываются горячим газом и пылью в масштабах галактик. Они могут толкать материал на сотни тысяч световых лет и полностью избегать гравитационного притяжения галактик. Они меняют скорость формирования звезд и меняют дисковую структуру галактик.