Планета обманула физику: астрономы разгадали 20-летнюю загадку Сатурна

Ученые использовали космический телескоп Уэбб, чтобы решить загадку, которая существует уже 22 года. В зависимости от метода измерения, кажется, что гигантская планета вращается с разной скоростью, чего не должно быть. Планета не может просто ускорить или замедлить свое вращение без внушенного влияния. Эта загадка, возникшая в 2004 году после наблюдений за Сатурном, которые провел космический аппарат "Кассини", бросала вызов планетной физике. Но астрономы выяснили, в чем причина странного вращения Сатурна, пишетФокус.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам ученых, много лет никто не знал, почему что-то странное происходит со скоростью вращения Сатурна. Недавно выяснилось, что загадка на самом деле не связана с вращением Сатурна. На самом деле видимые изменения в скорости вращения гигантской планеты с кольцами были вызваны ветрами в верхних слоях атмосферы планеты. Но никто не знал, почему эти ветры существуют, теперь есть ответ на этот вопрос.

22 года назад астрономы впервые узнали, что видимая скорость вращения Сатурна меняется со временем. Но это не может быть, поскольку планеты не могут просто ускоряться или замедляться без внешнего воздействия.

Ученые выяснили, что сигнал, используемый для измерения вращения, исходит вовсе не из ядра планеты, а из верхних слоев ее атмосферы. Ветры высоко в атмосфере Сатурна создают электрические токи, которые в свою очередь создают сигнал полярного сияния, который имитирует изменение вращение планеты и вводит в заблуждение. Если атмосферные ветры были ответственны за этот эффект, то что же вызывало эти ветры?

Чтобы это выяснить, ученые изучили северное полярное сияние Сатурна непрерывно в течение сатурнианских суток, которые длятся 10 часов 33 минуты. В итоге анализ свечения молекулы под названием трехатомный водородный катион, которая образуется в верхних слоях атмосферы Сатурна и действует как естественный термометр, помог астрономам создать первые карты температуры и плотности частиц в области полярного сияния газового гиганта. Ученые впервые составили карту мельчайших деталей нагрева и охлаждения в области полярного сияния Сатурна.

Оказалось, что самые горячие области точно совпали с местами, где энергия полярного сияния поступает в атмосферу планеты. Это означает, что полярное сияние Сатурна — это не просто визуальное явление, оно активно нагревает атмосферу в определенном месте. Этот нагрев приводит в движение ветры, которые, в свою очередь, создают электрические токи, ответственные за полярное сияние. Затем полярное сияние снова нагревает атмосферу, поддерживая весь цикл.

Это открытие выходит далеко за рамки объяснения странного вращения Сатурна. Оно показывает глубокую двустороннюю связь между атмосферой планеты и ее магнитосферой, то есть областью влияния глобального магнитного поля, которая протирается далеко в космос.

Энергия не просто переходит из космоса в атмосферу Сатурна. Атмосфера помогает контролировать то, что происходит в космосе вокруг огромной планеты. Это открытие может изменить то, как ученые интерпретируют сигналы от других газовых гигантов, как в Солнечной системе, так и за ее пределами.

Как уже писал Фокус, два космических телескопа NASA, благодаря недавним фотографиям Сатурна, позволили астрономам по-новому взглянуть на природу газового гиганта.

Также Фокус писал о том, что ИИ настолько склонен льстить и одобрять действия людей, что дает им плохие советы, которые могут навредить.

При написании материала использованы источники: JGR Space Physics, Interesting Engineering.