|
Огромный энергетический дисбаланс на Сатурне
|
|
|
|
Открытие, сделанное исследователями из Хьюстонского университета, выявило огромный энергетический дисбаланс на Сатурне, проливающий новый свет на планетарную науку и эволюцию и ставящий под сомнение существующие климатические модели газовых гигантов Солнечной системы. Результаты опубликованы в издании Nature Communications. "Это первый случай, когда на газовом гиганте наблюдается глобальный энергетический дисбаланс в сезонном масштабе", - сказал Лиминг Ли, профессор физики Колледжа естественных наук и математики Калифорнийского университета. "Это не только дает нам новое представление о формировании и эволюции планет, но и меняет наши представления о науке о планетах и атмосфере". Используя данные миссии Cassini probe, Синьюэ Ван, докторантка третьего курса факультета наук о Земле и атмосфере NSM, обнаружила значительный и ранее неизвестный сезонный энергетический дисбаланс на Сатурне.
|
|
|
|
"Каждая планета получает энергию от Солнца в виде солнечной радиации и теряет ее, испуская тепловое излучение", - сказал Ван. "Но Сатурн, как и другие газовые гиганты, имеет другой источник энергии в виде глубокого внутреннего тепла, влияющего на его тепловую структуру и климат". Дисбаланс обусловлен большим эксцентриситетом орбиты Сатурна, который варьируется почти на 20% от афелия (точки на орбите, наиболее удаленной от Солнца) до перигелия (точки на орбите, наиболее близкой к Солнцу), что приводит к огромным сезонным колебаниям поглощаемой солнечной энергии. В отличие от Сатурна, Земля не испытывает значительного сезонного энергетического дисбаланса из-за своего очень малого эксцентриситета орбиты. "Земля действительно обладает измеримым энергетическим балансом, но он в основном определяется поглощаемой солнечной энергией и выделяемой тепловой энергией", - сказал профессор атмосферных наук Сюнь Цзян. "Внутреннее тепло Земли незначительно, и сезоны на Ней длятся всего несколько месяцев по сравнению с сезонами на Сатурне, которые длятся несколько лет".
|
|
|
Полученные данные также свидетельствуют о том, что несбалансированный энергетический баланс Сатурна играет ключевую роль в развитии гигантских штормов, которые являются доминирующим погодным явлением в атмосферной системе планеты. Эти данные также могут дать некоторое представление о погоде на Земле. "Насколько нам известно, роль энергетического баланса в развитии влажных конвективных штормов на Земле до конца не изучена, поэтому мы планируем изучить и это, чтобы понять, есть ли связь", - сказал Ван. Миссия "Кассини" - амбициозный проект сотрудничества НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства - стартовала в 1997 году и в течение почти 20 лет исследовала Сатурн, его кольца и спутники. Профессор Ли был выбран в качестве ученого-участника для наблюдения за тремя бортовыми приборами, которые наблюдали за балансом лучистой энергии Сатурна. Ван вместе с другими аспирантами Ларри Гуанем (физика) и Тишаном Д. Каранданой Г. и Рональдом Олбрайтом (науки о Земле и атмосфере) провели исследование под руководством профессоров Ли и Цзяна.
|
|
|
|
"В современных моделях и теориях атмосферы, климата и эволюции газовых гигантов предполагается, что глобальный энергетический баланс сбалансирован", - сказал Ван. "Но мы считаем, что наше открытие этого сезонного энергетического дисбаланса требует переоценки этих моделей и теорий". Теперь команда Ли нацелилась на другие газовые гиганты, включая Уран, где в следующем десятилетии запланирована миссия флагманского зонда. "Наши данные свидетельствуют о том, что эти планеты также будут иметь значительный энергетический дисбаланс, особенно Уран, который, по нашим прогнозам, будет иметь самый сильный дисбаланс из-за своего эксцентриситета орбиты и очень высокого наклона", - сказал Ван. "То, что мы сейчас исследуем, позволит выявить ограничения в текущих наблюдениях и сформулировать проверяемые гипотезы, которые принесут пользу этой будущей флагманской миссии".
|
|
|
|
Источник
|
