Найбільш екстремальні погодні умови в Сонячній системі: огляд

Як відомо, найпоширеніший привід для початку будь-якої бесіди - це погода. А вже якщо за вікном негода, так це привід для довгої інтелектуальної розмови та обміну думками в дусі «щось погода зовсім розгулялася, ось чи то справа в старі добрі часи!». Але коли ви будете скаржитися на дощ, вітер, мороз або спеку наступного разу, подумайте про те, наскільки землянам пощастило з погодою - адже в інших місцях нашої Сонячної системи вона набагато більш сувора. Пропонуємо ознайомитися з особливостями погодних умов деяких планет та їх супутників.

Найспекотніше місце - Венера

Наша найближча сусідка дуже схожа на Землю за розмірами і масою (прискорення вільного падіння на поверхні Венери на 10% менше земного) і поводиться навколо Сонця, як і наша планета, по майже круговій орбіті. Це єдина тверда планета крім Землі, що володіє щільною атмосферою, і до середини XX століття вчені вважали, що клімат на Венері приблизно відповідає клімату нашої планети, точніше тому, яким він був у кам'яновугільному періоді: теплі океани, екзотичні рослини і навіть, можливо, тварини. Однак коли за допомогою радіотелескопів вдалося виміряти так звану яскраву температуру Венери, вона виявилася істотно вищою від очікуваної. Деякі вчені пов'язували ці дані з властивостями іоносфери, проте в 1962 році американський апарат Mariner 2 вніс ясність в це питання, вперше вимірявши температуру планети з небувало близької відстані в 35000 км. Фінальну крапку поставила радянська автоматична станція «Венера-7», яка здійснила першу успішну посадку на цю, як з'ясувалося, негостинну планету 15 грудня 1970 року і безпосередньо вимірювала температуру і тиск на поверхні. Умови виявилися буквально пекельні - 475 ° C і 90 атм, і станція пропрацювала всього 23 хвилини. Причина такої високої температури - парниковий ефект: атмосфера Венери складається переважно з вуглекислого газу, який пропускає сонячне, але поглинає ВК-випромінювання, що перевипромінюється поверхнею планети. Втім, останні дані, отримані апаратом Venus Express, показують, що Венера не завжди була пекельним місцем: колись на ній була вода і температура була набагато нижчою. Що саме пішло не так - вченим ще належить з'ясувати.

Очима Venus Express. Венера «очима» апарату Venus Express в УФ- і ІК-діапазонах. Ліва частина показує температурну інверсію хмарності у верхній частині атмосфери, зняту в ВК-діапазоні спектрометром VIRTIS на нічній стороні планети (темні плями - це холодні хмари). Праворуч - структура хмар в УФ-діапазоні на денній частині Венери, знята за допомогою інструменту Venus Monitoring Camera.

Найхолодніше місце: Місяць

Дослідницький апарат NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), що вийшов на орбіту навколо Місяця 23 червня 2009-го, за півтора року своєї роботи значно збільшив кількість наукових даних про нашу найближчу сусідку. Він обстежив невидиму з Землі сторону Місяця, а також займався пошуками води (точніше, льоду) на нашому супутнику. Вивчаючи околиці південного полюса Місяця за допомогою багатоканального ВК-радіометра Diviner, LRO зафіксував найнижчу температуру, вимірену в Сонячній системі, - мінус 248 ° C. Таку температуру має дно кратера Ерміт, що знаходиться у вічній тіні, в середині місцевої зими. Це відкриття скинуло з п'єдесталу попередній «полюс холоду» Сонячної системи - раніше ним вважався Плутон, де 2006 року радіоастрономи Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики за допомогою восьми мікрохвильових телескопів Submillimeter Array на Гаваях зафіксували температуру в мінус 230 ° C.

Високі стіни кратера Ерміт забезпечують постійне затінення на його дні, де температура ніколи не піднімається вище мінус 2400C. Такі умови сприятливі для збереження водяного льоду, який при більш високих температурах просто випаровується. Втім, і на інших планетах Сонячної системи цілком можуть існувати подібні затінені куточки з екстремально низькими температурами.

Найпотужніші грози - Сатурн

Влітку минулого року апарату Cassini вперше вдалося зафіксувати зображення електричного шторму на Сатурні. До цього протягом п'яти років шторм тільки прослуховувався в радіодієстоні, а зображення було неможливо отримати через засвічення, яке давали кільця Сатурна. Однак під час рівнодення в серпні 2009 року велика частина кілець перебувала в тіні і астрономи вперше зафіксували спалахи, що супроводжують шторм. За оцінками, потужність сатурніанських блискавок на три порядку перевершує потужність земних блискавок під час найсильніших гроз, а розміри шторму становлять близько 4000 км.

Шторми на Сатурні виникають в одному і тому ж місці - в районі 35 градусів південної широти, астрономи називають це місце «алеєю штормів». Причини цього поки не зрозумілі, шторми можуть тривати протягом декількох місяців, зникати на роки і потім знову виникати на тому ж місці. Гігантський хмарний фронт добре видно з Землі навіть у аматорський телескоп.

Найсильніший вітер - Нептун

Ще одна планета, де вирують шторми, - Нептун. Вона знаходиться далеко від Сонця, але має внутрішнє джерело енергії, природа якого вченим поки не ясна. Однак про його наявність свідчить той факт, що планета випромінює в навколишній простір більш ніж в 2,5 рази більше енергії, ніж отримує від Сонця. Це джерело, причиною якого може бути радіоактивний розпад, розігрів гравітаційним стисненням або щось інше, підживлює активність атмосфери газового гіганта, яка породжує вітру такої сили, що порівняно з ними найсильніші земні урагани здалися б легким дуновінням. У 1989 році космічний апарат Voyager 2 зареєстрував на Нептуні Велику Темну Пляму (Great Dark Spot) - гігантський шторм розмірами 8000х13000 км. Причому, на відміну від Великої Червоної Плями, багатовікового шторму на Юпітері, нептуніанський був «короткочасним» - всього через п'ять років, коли космічний телескоп «Хаббл» отримав можливість поглянути на планету, шторм вже розсіявся. Швидкість вітру, вимірена під час цього шторму, склала 2400 км/год.

Атмосфера Нептуна складається з водню (80%) і гелію з невеликою добавкою метану (близько 1%). Саме метан надає планеті блакитний із зеленим відтінком колір. Під атмосферою знаходиться іонний океан - стиснута гігантським тиском суміш водяного, аміачного і метанового льодів, що знаходяться в іонному стані. Деякі дослідники (наприклад, з Каліфорнійського університету в Берклі) припускають, що в умовах високих температур метан розпадається на водень і вуглець, а останній кристалізується у формі алмазу. Тому не виключено, що в нептуніанському океані може існувати таке унікальне природне явище, як алмазний град. Але поки це тільки припущення, підтвердити які можна буде в далекому майбутньому (сьогодні навіть невідомо, чи є у планети тверде ядро, - відповідь на це питання можуть дати сейсмічні дослідження).