Астрономы раскрыли секрет рождения гигантских белых пятен на Сатурне

Мощнейшие шторма, похожие на гигантские белые пятна, появляются в атмосфере Сатурна каждые 30 лет благодаря накоплению паров воды в ее нижних слоях, которые действуют как своеобразная пробка, мешающая высвобождению энергии в виде небольших штормов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Примерно один раз в 30 лет или один раз в сатурнианский год, астрономы наблюдают появление на Сатурне гигантских ураганов. Последний из них (и шестой в истории наблюдений) был зафиксирован в 2010 году, когда даже астрономы-любители смогли увидеть на диске планеты гигантское белое пятно размером 15 тысяч километров.

Зонд «Кассини», работающий на орбите Сатурна с 2004 года, смог провести серию измерений «большого белого пятна» и определить его состав. Эндрю Ингерсолл (Andrew Ingersoll) и его коллега Чен Ли (Cheng Li) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) проанализировали данные, собранные инструментами «Кассини» и использовали их для создания компьютерной модели атмосферы Сатурна.

Виртуальная копия планеты-гиганта помогла им найти крайне простое и элегантное объяснение тому, как возникают эти шторма и почему они происходят раз в 30-летие.

Как оказалось, причиной всего этого была вода, а именно водяные пары, скапливающиеся на границе между верхними и нижними слоями атмосферы Сатурна. Газовые оболочки космического «властелина колец» заполнены легкими газами, водородом и гелием, и в их присутствии пары воды крайне неохотно поднимаются в верхние слои атмосферы.

В результате этого возникает своеобразное водное «одеяло», которое мешает разогретым потокам гелия и прочих легких газов подниматься в верхние слои атмосферы и охлаждаться, высвобождая часть энергии в виде молний, штормов и прочих проявлений непогоды.

Благодаря появлению этой изолирующей прослойки, верхние слои атмосферы начнут постепенно охлаждаться, и в конечном итоге горячие газы из нижней части атмосферы прорвут «одеяло» и начнут стремительно подниматься вверх, порождая сверхмощный шторм.

По расчетам исследователей, подобные бури должны происходить раз в 60 лет в каждом полушарии Сатурна, что и объясняет то, почему гигантское белое пятно появляется в его атмосфере каждые 30 лет.

Как подчеркивают ученые, подобные необычные шторма являются уникальной чертой Сатурна, и они не могут возникнуть на других планетах-гигантах Солнечной системы из-за отсутствия достаточного количества воды на них. К примеру, газовая оболочка Юпитера содержит в себе меньше процента воды от общей ее массы, чего просто не хватит на образование «одеяла» между нижними и верхними слоями атмосферы.