Новое исследование выявило массивный энергетический дисбаланс на Сатурне, что предлагает новое понимание планетарной науки и эволюции. Это открытие бросает вызов действующим климатическим моделям и теориям газовых гигантов Солнечной системы.

Используя данные из миссии зонда "Кассини", исследователи из Хьюстонского университета (Техас, США) обнаружили значительный и ранее неизвестный сезонный энергетический дисбаланс на Сатурне, рассказывают OstanniPodii.com.

"Это первый случай, когда глобальный энергетический дисбаланс сезонного масштаба наблюдается на газовом гиганте", - отметила Лиминг Ли, профессор Колледжа естественных наук и математики Хьюстонского университета. "Это не только дает нам новое понимание формирования и эволюции планет, но и меняет наше представление о планетарной и атмосферной науке".

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Энергетический дисбаланс шестой от Солнца планеты в первую очередь связан с ее большим эксцентриситетом орбиты, который меняется почти на 20% от афелия (самой отдаленной точки от Солнца) до перигелия (ближайшей точки к Солнцу). Это вызывает значительные сезонные колебания поглощенной солнечной энергии. В отличие от Земли, которая имеет незначительный вклад внутреннего тепла и короткую сезонность, внутреннее тепло Сатурна существенно влияет на его тепловую структуру и климат.

"Каждая планета получает энергию от Солнца в виде солнечной радиации и теряет энергию, отдавая тепловое излучение", - объясняет Синьюэ Ван, докторант третьего года обучения на кафедре наук о Земле и атмосфере. "Но Сатурн, как и другие газовые гиганты, имеет еще один источник энергии в виде глубокого внутреннего тепла, что влияет на его тепловую структуру и климат".

Полученные данные свидетельствуют о том, что несбалансированный энергетический бюджет Сатурна играет ключевую роль в развитии гигантских штормов, которые доминируют в атмосферной системе планеты. Это открытие также может дать лучшее представление о погодных системах Земли.

"Насколько нам известно, роль энергетического бюджета в развитии влажных конвективных штормов на Земле не была полностью изучена, поэтому мы планируем исследовать и этот вопрос, чтобы выяснить, есть ли между ними связь", - сказал Ванг.

Миссия "Кассини" (совместная работа НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства) стартовала в 1997 году и исследовала Сатурн в течение почти 20 лет. Исследователи следили за тремя бортовыми инструментами, которые наблюдали за лучистым энергетическим бюджетом планеты.

Теперь команда планирует изучить другие газовые гиганты, в том числе Уран, где в следующем десятилетии планируется миссия флагманского зонда. Они прогнозируют, что Уран будет иметь самый сильный энергетический дисбаланс из-за своего эксцентриситета и высокой наклонности орбиты.

"Наши данные свидетельствуют о том, что эти планеты также будут иметь значительный энергетический дисбаланс, особенно Уран", - отметил Ван. "То, что мы исследуем сейчас, позволит выявить ограничения в текущих наблюдениях и сформулировать гипотезы, которые можно проверить, что пойдут на пользу будущей флагманской миссии".

Помимо основной исследовательской группы, в исследовании участвовали ученые из НАСА, Университета Висконсина, Университета Мэриленда, Университета Центральной Флориды и Калифорнийского университета в Санта-Крузе, а также исследователи из Франции и Испании.

Исследователи считают, что открытие сезонного энергетического дисбаланса Сатурна требует переоценки текущих моделей и теорий относительно атмосферы, климата и эволюции газовых гигантов.

Это исследование не только углубляет наше понимание Сатурна, но и закладывает фундамент для будущих исследований других планет Солнечной системы.

Сатурн, шестая планета от Солнца, очаровывает ученых своей уникальной энергетической динамикой. В отличие от Земли, Сатурн излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Этот избыток энергии является результатом внутреннего тепла планеты, образующегося вследствие медленного гравитационного сжатия ее ядра и, возможно, осадков гелия.

Сезонные колебания Сатурна существенно влияют на его энергетический баланс. Большой эксцентриситет орбиты, который вызывает изменение расстояния от Солнца, приводит к колебаниям поглощения солнечной энергии.

Кроме того, наклон Сатурна и длительные сезоны, каждый из которых длится более семи земных лет, способствуют этим энергетическим колебаниям. Миссия "Кассини" предоставила ценные данные, показав, как эти факторы влияют на погодные условия Сатурна, в том числе на его знаковые бури и полосы.

Будущие миссии имеют целью исследовать подобные явления на других газовых гигантах, углубляя наше понимание планетарной науки и динамики распределения энергии в Солнечной системе.