Тайна сверхзаряженных бурь на Уране и Нептуне

Астрономия

Уран и Нептун - два далеких гиганта, окутанные тайной. Их холодные, голубые поверхности застыли в вечном мраке. Но именно на этих ледяных гигантах, в их бурлящих атмосферах, каждые несколько лет разыгрываются короткие и невероятно мощные штормы.

С момента пролета «Вояджера-2» в 1980-х годах, когда аппарат зафиксировал эти штормы впервые, они будоражили умы ученых. Почему эти штормы возникают? Каков их источник? Каковы механизмы, которые их запускают?

Шторм образуется, когда тепло от поверхности планеты поднимается вверх и нагретый газ остывает, иногда вызывая турбулентность и шторм. Но внутри ледяных гигантов всегда тепло, а в их атмосфере всегда холодно, так почему же штормы не идут там постоянно?

Похоже, ученые наконец разгадали одну из тайн этих ледяных гигантов. Команда исследователей выдвинула гипотезу, которая проливает свет на происхождение сверхзаряженных бурь на Уране и Нептуне. Все дело в метане.

В статье, опубликованной в базе данных препринтов arXiv 3 сентября, команда обратила внимание, что в атмосфере Урана и Нептуна третьей по распространенности молекулой после водорода и гелия является метан. Теоретический эксперимент показал, что при определенных условиях метан может резко изменить теплообмен внутри планеты.

Метан, обычно существующий в газообразном состоянии, может конденсироваться в верхних слоях атмосферы, образуя капли. Эти капли падают вниз, словно ледяной дождь, проходя через более теплые нижние слои атмосферы, где они снова нагреваются и испаряются, поднимаясь вверх.  Как только атмосфера становится слишком насыщенной метаном, образуется устойчивый слой, который подобно мокрому одеялу, препятствует выходу тепла на поверхность. 

Это одеяло из метана подавляет образование штормов, как бы замораживая их формирование, держа их в спящем состоянии до тех пор, пока условия не изменятся.

Эта теория отлично объясняет, почему штормы на Уране и Нептуне так редки и кратковременны. Они появляются, когда атмосферное "одеяло" слабеет и тепло из недр может прорваться наружу.