Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Самые экстремальные погодные условия в солнечной системе.

14.10.2017 в 20:53

Как известно, самый распространенный повод для начала любой беседы - это погода. А уж если за окном ненастье, так это повод для долгого интеллектуального разговора и обмена мнениями в духе "что-то погода совсем разгулялась, вот то ли дело в старые добрые времена! Но когда вы будете жаловаться на дождь, ветер, мороз или жару в следующий раз, подумайте о том, насколько землянам повезло с погодой - ведь в других местах нашей солнечной системы она намного более сурова
Самые экстремальные погодные условия в солнечной системе.. Мы предлагаем ознакомиться с особенностями погодных условий некоторых планет и их спутников.

Самые экстремальные погодные условия в солнечной системе. 01
Самое жаркое место - Венера.
Наша ближайшая соседка очень похожа на землю по размерам и массе (ускорение свободного падения на поверхности Венеры на 10% меньше земного) и обращается вокруг солнца, как и наша планета, по почти круговой орбите. Это единственная твердая планета кроме земли, обладающая плотной атмосферой, и до середины XX века ученые считали, что климат на Венере приблизительно соответствует климату нашей планеты, точнее тому, каким он был в каменноугольном периоде: теплые океаны, экзотические растения и даже, возможно, животные. Однако когда с помощью радиотелескопов удалось измерить так называемую яркостную температуру Венеры, она оказалась существенно выше ожидаемой. Некоторые ученые связывали эти данные со свойствами ионосферы, однако в 1962 году американский аппарат Mariner 2 внес ясность в этот вопрос, впервые измерив температуру планеты с небывало близкого расстояния в 35000 км. Финальную точку поставила советская автоматическая станция "Венера-7", совершившая первую успешную посадку на эту, как выяснилось, негостеприимную планету 15 декабря 1970 года и непосредственно измерившая температуру и давление на поверхности. Условия оказались буквально адские - 475 C и 90 атм, и станция проработала всего 23 минуты. Причина столь высокой температуры - парниковый эффект: атмосфера Венеры состоит преимущественно из углекислого газа, который пропускает солнечное, но поглощает ик - излучение, переизлучаемое поверхностью планеты. Впрочем, последние данные, полученные аппаратом Venus Express, показывают, что Венера не всегда была адским местом: когда-то на ней была вода и температура была намного ниже. Что именно пошло не так - ученым еще предстоит выяснить.

Самые экстремальные погодные условия в солнечной системе. 02
Самое холодное место: луна.
Исследовательский аппарат Nasa LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), вышедший на орбиту вокруг луны 23 июня 2009-го, за полтора года своей работы значительно увеличил количество научных данных о нашей ближайшей соседке. Он обследовал невидимую с земли сторону луны, а также занимался поисками воды (точнее, льда) на нашем спутнике. Изучая окрестности южного полюса луны с помощью многоканального ик - радиометра Diviner, LRO зафиксировал самую низкую температуру, измеренную в солнечной системе, - минус 248 C. такую температуру имеет дно кратера эрмит, находящееся в вечной тени, в середине местной зимы. Это открытие сбросило с пьедестала предыдущий "Полюс Холода" солнечной системы - ранее им считался Плутон, где в 2006 году радиоастрономы гарвард - смитсоновского центра астрофизики с помощью восьми микроволновых телескопов Submillimeter Array на Гавайях зафиксировали температуру в минус 230 C.
Самые мощные грозы - Сатурн.
Летом прошлого года аппарату Cassini впервые удалось зафиксировать изображения электрического шторма на Сатурне. До этого в течение пяти лет шторм только прослушивался в радиодиапазоне, а изображение было невозможно получить из-за засветки, которую давали кольца Сатурна. Однако во время равноденствия в августе 2009 года большая часть колец находилась в тени и астрономы впервые зафиксировали вспышки, сопровождающие шторм. По оценкам, мощность сатурнианских молний на три порядка превосходит мощность земных молний во время самых сильных гроз, а размеры шторма составляют порядка 4000 км.

Самые экстремальные погодные условия в солнечной системе. 03
Самый сильный ветер - Нептун.
Еще одна планета, где бушуют шторма, - Нептун. Она находится далеко от солнца, но имеет внутренний источник энергии, природа которого ученым пока не ясна. Однако о его наличии свидетельствует тот факт, что планета излучает в окружающее пространство более чем в 2, 5 раза больше энергии, чем получает от солнца. Этот источник, причиной которого может быть радиоактивный распад, разогрев гравитационным сжатием или что-то другое, подпитывает активность атмосферы газового гиганта, которая порождает ветра такой силы, что по сравнению с ними самые сильные земные ураганы показались бы легким дуновением. В 1989 году космический аппарат Voyager 2 зарегистрировал на Нептуне большое темное пятно (Great Dark Spot) - гигантский шторм размерами 8000 х 13000 км. Причем, в отличие от большого красного пятна, многовекового шторма на Юпитере, нептунианский был "Кратковременным" - всего через пять лет, когда космический телескоп "хаббл" получил возможность взглянуть на планету, шторм уже рассеялся. Скорость ветра, измеренная во время этого шторма, составила 2400 км/ч.
Атмосфера Нептуна состоит из водорода (80%) и гелия с небольшой добавкой метана (порядка 1%. Именно метан планете голубой с зеленым оттенком цвет придает. Под атмосферой находится ионный океан - сжатая гигантским давлением смесь водяного, аммиачного и метанового льдов, находящихся в ионном состоянии. Некоторые исследователи (например, из калифорнийского университета в беркли) предполагают, что в условиях высоких температур метан распадается на водород и углерод, а последний кристаллизуется в форме алмаза. Поэтому не исключено, что в нептунианском океане может существовать такое уникальное природное явление, как алмазный град. Но пока это только предположения, подтвердить которые можно будет в далеком будущем (сегодня даже неизвестно, есть ли у планеты твердое ядро, - ответ на этот вопрос могут дать сейсмические исследования.

Самые экстремальные погодные условия в солнечной системе. 04
Самые непредсказуемые сутки.
Поговорка "Неизбежно, как Восход Солнца" присутствует в фольклоре многих земных народов. Однако по отношению к некоторым небесным телам эту поговорку следует употреблять с большой осторожностью. Гиперион, 16-й спутник Сатурна, названный в честь греческого титана, отца Гелиоса и сына урана и геи, представляет собой каменно - ледяную глыбу размерами 410 х 260 х 220 км, обращающуюся вокруг Сатурна на расстоянии примерно в 1, 5 млн км. Это самое большое из известных тел, имеющее иррегулярную (несферическую) форму. А еще это единственная из лун в солнечной системе, вращение которой имеет хаотический характер: ось вращения колеблется в пространстве таким образом, что предсказать положение гипериона в какой-либо момент времени представляется невозможным. Это удалось подтвердить с помощью снимков, сделанных аппаратом Voyager 2, а также серией фотометрических исследований с земли. Такое поведение, по-видимому, объясняется несколькими факторами: иррегулярной формой луны, эксцентрической орбитой и наличием в непосредственной близости другого спутника - титана (который находится с гиперионом в орбитальном резонансе 3: 4), наряду с действием приливных сил со стороны самого Сатурна. Интересно, что благодаря такому хаотическому вращению поверхность гипериона более-менее равномерно покрыта темной пылью, которая попадает с другого спутника - Фебы - на его поверхность. У еще одного спутника Сатурна - япета - этой пылью покрывается только "Передняя" (по ходу орбитального движения) поверхность.

Самые экстремальные погодные условия в солнечной системе. 05
Самый большой и самый долгий шторм: Юпитер.
Самая большая планета солнечной системы, названная в честь главного бога греческого пантеона, привлекала внимание астрономов с древних времен, а с момента появления телескопов стало возможным рассмотреть некоторые подробности на ее диске. В 1665 году Джованни кассини, профессор университета Болоньи, увидел на поверхности Юпитера образование, которое назвали большим красным пятном (БКП. Это атмосферное образование - гигантский антициклон размерами 35 000 км в длину и 14 000 в ширину (причем столетие назад пятно было в два раза больше), то есть в три раза больше земли. Большое красное пятно немного дрейфует по долготе в ту или иную сторону, при этом широта (примерно 22\xB0 южной широты) остается той же. Газ в антициклоне вращается против часовой стрелки около шести земных суток, при этом скорость ветра на краях этого урагана достигает 360 км/ч. в начале 2010 года, используя ик - спектрометр Visir (VLT Imager and Spectrometer for mid Infrared) телескопа VLT (Very Large Telescope) европейской южной обсерватории, астрономы впервые получили возможность познакомиться с тепловой структурой урагана и распределением температур внутри него. Однако по-прежнему не ясно, что придает пятну красный цвет.

Самые экстремальные погодные условия в солнечной системе. 06
Самые большие пыльные бури: марс.
Марс - одна из самых вероятных целей (а точнее, единственная) первой межпланетной экспедиции. Однако марсонавтов, прибывших на красную планету, поджидает очень неприятный сюрприз - пыльные бури. Их время - весна, когда полярные ледяные шапки, состоящие из твердого углекислого газа (сухого льда) и простирающиеся на половину полушария, испаряются, увеличивая атмосферное давление; температурный градиент между "Оттаявшими" и покрытыми льдом областями порождает сильный ветер, циркулирующий над этими областями; свою долю в зарождение бури вкладывают и стоковые ветры, стекающие с полярной шапки. Ветер поднимает пыль, и в результате появляется пыльная буря, которая может простираться на сотни и тысячи километров и иногда даже охватывать всю планету и продолжаться неделями и месяцами. Причины, по которым локальные бури быстро растут и переходят в глобальные, ученым пока не ясны. Эти бури играют большую роль в формировании марсианского климата, изменяя тепловой баланс, распределение льда и водяных паров как в глобальном, так и в локальном масштабе (в особенности в полярных регионах. Частицы пыли, поднятые бурей, поглощают солнечное излучение и разогревают атмосферу - во время бури 2001 года с помощью спектрометра TES (Thermal Emission Spectrometer), установленного на борту станции Nasa Mars Global Surveyor, было зафиксировано увеличение температуры на 30 C. к тому же трение частиц пыли порождает мощные электрические разряды. В 2007 году пыльная буря доставила много неприятных минут команде Nasa, отвечавшей за работу ровера Opportunity. Дело в том, что основной источник энергии ровера - солнечные батареи, а во время пыльной бури количество падающего на поверхность солнечного света резко снижается.

Самая сильная вулканическая активность: ИО.
Ио, Ближайший спутник Юпитера, до 1970-х считался "Мертвым" миром наподобие луны. Однако в 1979 году инженер лаборатории реактивного движения Nasa Линда морабито обнаружила на одном из технических снимков, сделанных автоматической межпланетной станцией Voyager 1 для более точного определения собственного местоположения, странное пятно. При внимательном изучении оказалось, что на снимках есть еще несколько подобных пятен и это - газопылевые облака вулканического происхождения, выброшенные на высоту более 300 км двумя вулканами, которые были названы пеле (богиня вулканов и огня в гавайской мифологии) и Локи (германо - скандинавский бог огня. Яркая красно - оранжево - желтая поверхность Ио резко отличается от поверхностей большинства других спутников, выглядящих гораздо более скучно. Такая раскраска - следствие высокой вулканической активности в недрах Ио. На этом спутнике размерами чуть больше нашей луны расположено более 400 активных вулканов, выбрасывающих серу и ее соединения, которые затем оседают на поверхности спутника, окрашивая ее в характерные цвета. Причина столь активного вулканизма - движение Ио по орбите вокруг Юпитера и взаимодействие (орбитальный резонанс) с двумя другими спутниками - Европой и ганимедом. Из-за резонанса орбита Ио имеет небольшой эксцентриситет, и спутник, обращенный одной стороной к Юпитеру, испытывает либрации, то есть немного "Покачивается", в результате чего возникают мощные приливные силы, создающие приливной горб с амплитудой в несколько сотен метров. Эти деформации и становятся источником тепловой энергии, подпитывающей вулканизм Ио. Вулканы Ио, кстати, куда мощнее земных собратьев - в частности, Локи считается самым мощным вулканом в солнечной системе (по некоторым оценкам, его мощность превышает мощность всех земных вулканов вместе взятых. Источник: Popmech. ru.