Как и у Земли, у Урана и Нептуна есть сезоны, которые, вероятно, определяют некоторые особенности их атмосфер. Но их сезоны намного длиннее, чем на Земле, и охватывают десятилетия, а не месяцы.
Новый снимок Нептуна с телескопа Хаббл показывает темную бурю в центре вверху.
Эта особенность, появившаяся во время южного лета на планете, является четвертым и последним таинственным темным вихрем, захваченным Хабблом с 1993 года. Две другие темные бури были обнаружены космическим кораблем "Вояджер-2" в 1989 году, когда он пролетал над удаленной планетой. С тех пор только Хаббл обладал чувствительностью к синему свету, чтобы отслеживать эти неуловимые особенности, которые появлялись и быстро исчезали. По оценке студента Эндрю Хсу из Калифорнийского университета в Беркли, темные пятна появляются каждые четыре-шесть лет на разных широтах и исчезают примерно через два года.
Хаббл обнаружил последний шторм в сентябре 2018 года в северном полушарии Нептуна. Размер объекта составляет около 6800 миль в поперечнике.
Справа от темного элемента находятся ярко-белые "облака-компаньоны"."Хаббл наблюдал подобные облака, сопровождающие предыдущие вихри.
Яркие облака образуются, когда поток окружающего воздуха возмущается и отклоняется вверх над темным вихрем, в результате чего газы замерзают в кристаллы льда из метана. Эти облака похожи на облака, которые выглядят как блины, когда воздух проходит через горы на Земле (хотя у Нептуна нет твердой поверхности). Длинное тонкое облако слева от темного пятна – временное явление, которое не является частью штормовой системы.
Непонятно, как образуются эти бури. Но, как и Большое красное пятно Юпитера, темные вихри вращаются в антициклоническом направлении и, кажется, выкапывают материал с более глубоких уровней в атмосфере ледяного гиганта.
Наблюдения Хаббла показывают, что еще в 2016 г. усиление облачной активности в регионе предшествовало появлению вихря. Изображения показывают, что вихри, вероятно, развиваются глубже в атмосфере Нептуна и становятся видимыми только тогда, когда вершина шторма достигает больших высот.
Снимок Урана, как и изображение Нептуна, выявляет доминирующую особенность: огромную яркую грозовую облачную шапку на северном полюсе.
Ученые считают, что эта новая особенность – результат уникального вращения Урана. В отличие от любой другой планеты Солнечной системы, Уран перевернулся почти на бок. Из-за этого экстремального наклона летом на планете Солнце светит почти прямо на северный полюс и никогда не заходит.
Уран приближается к середине летнего сезона, и область полярной шапки становится все более заметной. Этот полярный колпак мог образоваться в результате сезонных изменений атмосферного потока.
У края полярной бури находится большое компактное метаново-ледяное облако, которое иногда бывает достаточно ярким, чтобы его могли сфотографировать астрономы-любители. Узкая полоса облаков окружает планету к северу от экватора. Остается загадкой, как такие полосы ограничиваются такой узкой шириной, потому что Уран и Нептун имеют очень широкие ветровые струи, дующие на запад.
Обе планеты классифицируются как планеты ледяных гигантов.
У них нет твердой поверхности, а скорее мантии из водорода и гелия, окружающие богатую водой внутреннюю часть, которая, возможно, сама обернута вокруг скалистого ядра. Атмосферный метан поглощает красный свет, но позволяет сине-зеленому свету рассеиваться обратно в космос, придавая каждой планете голубой оттенок.
Новые изображения Нептуна и Урана взяты из программы Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), долгосрочного проекта Хаббла, возглавляемого Эми Саймон из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, который ежегодно делает глобальные карты внешнего мира нашей Солнечной системы. планеты, когда они находятся ближе всего к Земле по своим орбитам.
Ключевые цели OPAL – изучить долгосрочные сезонные изменения, а также зафиксировать сравнительно преходящие события, такие как появление темного пятна Нептуна. Эти темные бури могут быть настолько быстротечными, что в прошлом некоторые из них могли появляться и исчезать во время многолетних перерывов в наблюдениях Хаббла за Нептуном. Программа OPAL гарантирует, что астрономы не пропустят еще одну.
Эти изображения являются частью альбома снимков Нептуна и Урана, сделанных телескопом Хаббла, которые отслеживают погодные условия на этих далеких холодных планетах с течением времени.
Точно так же, как метеорологи не могут предсказать погоду на Земле, изучая несколько снимков, астрономы не могут отслеживать атмосферные тенденции на планетах Солнечной системы без регулярных повторных наблюдений. Астрономы надеются, что длительный мониторинг внешних планет, проводимый Хабблом, поможет им разгадать тайны, которые все еще существуют в отношении этих далеких миров.
Анализ погоды в этих мирах также поможет ученым лучше понять разнообразие и сходство атмосфер планет Солнечной системы, включая Землю.