понедельник, 16 апреля 2012 г.

Земля и Вселенная. Часть 14. Тепловое излучение планет-гигантов


    Федор Дергачев

    В 2008 году Ричард Хоагланд писал: «лозунг всего этого политического сезона - "грядут перемены"».
    В отличие от Хоагланда как я, так и мой единомышленник Nikkro считаем, что перемены космические гораздо важнее политических. И в 2012-2013 на Земле «грядут перемены» уже в «сезонах» климатическом и сейсмическом, что неизмеримо важнее.

    Вопрос в том, насколько велика в этих переменах «заслуга» Механизма Артефакта, оставленного Предтечами для контроля над Солнечной системой.    

    Переписка независимых исследователей Nikkro и Федора Дергачева. Ноябрь 2010 года

    Nikkro - Федору Дергачеву
    «Здравствуйте, Федор.
    Некоторые дополнения к обсуждению статьи «Прокляты и забыты» в части источников энергии гигантской мощности, скрытых в недрах планет.
    Последние данные по Венере и Сатурну указывают на некоторое изменение режимов работы этих источников. В частности, я имею в виду последние данные по уменьшению излучаемой тепловой мощности Сатурна и по изменению режима циркуляции южного полярного вихря на Венере.

    1. Сатурн. С 2005 до 2009 гг глобальная средняя испускаемая мощность и эффективная температура Сатурна уменьшились на ~2 % и ~0.5 %, соответственно. Это очень большие величины изменений за такой короткий период - всего 4 года. При таких темпах, если не учитывать степенную зависимость от разности температур излучающей поверхности и окружения ( для случая излучения в межпланетное космическое пространство его эффективную температуру можно принять ~ 10 К) мощность теплового излучения Сатурна упадет до величины, определяемой поглощаемой мощностью солнечного излучения, на периоде всего в несколько сотен, ну максимум тысяч лет.

    2. Венера. Вихри на полюсах - вероятно  долговечны, они были впервые обнаружены больше чем 30 лет назад космическими кораблями «Маринер 10» и «Пионер-Венера» - но непостоянны. Ученые обнаружили, что глаз шторма на Южном полюсе, который сосредоточен в 2000-километровом в диаметре вихре, может изменять свою форму в течение всего нескольких дней. Один из снимков, принятых 26 февраля, показывает классическую S-образную, имеющую форму песочных часов, структуру вихря на Южном полюсе , почти идентичную предыдущим результатам. Другое изображение, принятое только 24 часа ранее, показывает структуру в центре вихря, которая является подобной глазу урагана, и была почти круглой, очень похожей на глаз вихря на Южном полюсе Сатурна. Еще не известно, делает ли его близнец - двойной шторм (или как его называют в литературе «диполь Венеры»)  на северном полюсе то же самое.

    Похоже, Вы были правы, когда говорили о том, что энергетические процессы в Солнечной системе, (и, в частности, на Земле), миллиарды находятся под контролем той силы, которая приняла участие в ее создании и формировании. А сейчас происходит некоторая перестройка этих процессов, правда, что это значит для Земли и человечества, пока не очень понятно.
    Я на данный момент набираю информацию и статистику по вихревым процессам в атмосферах планет Солнечной системы с тем, чтобы попробовать сделать некий обзор этих процессов. Ведь пока что в открытой печати очень мало информации на данную тематику. Достаточно напомнить о длительном замалчивании открытия странной формы вихрей на Северных полюсах Венеры и Сатурна еще в 80-е годы прошлого столетия и т.д.
    С уважением, Nikkro». (25 ноября 2010 года). 

    Следуя совету Nikkro, я обратил внимание на последние изменения в энергетике Юпитера и Сатурна.
    Уже несколько лет мое внимание привлекали странные отличия в тепловом излучении планет-гигантов:

    Внутреннее тепло

    «Многие планеты излучают больше тепла, чем получают от Солнца. Количество тепла, выработанное и сохранившееся в недрах планеты, зависит от ее истории. Для формирующейся планеты главным источником тепла служит метеоритная бомбардировка; затем тепло выделяется в ходе дифференциации недр, когда наиболее плотные компоненты, такие, как железо и никель, оседают к центру и формируют ядро. Юпитер, Сатурн и Нептун (но, по некоторым [? – Ф.Д.] причинам, – не Уран) все еще излучают тепло, запасенное ими в период формирования 4,6 млрд. лет назад». http://www.krugosvet.ru/articles/21/1002118/1002118a10.htm

    «Поток солнечного излучения на Уране так слаб, что температура его поверхности равна –215°С, а температура Нептуна еще на 2° ниже. Теоретически Нептун, находящийся гораздо дальше от Солнца, должен быть холоднее на 12°. Очевидно, Нептун обладает внутренними источниками тепла, дающими столько же энергии, сколько её приходит от Солнца, Уран же таких источников не имеет. Чем объясняется существование внутренних источников тепла у одних планет – гигантов и отсутствие у других планет – пока не ясно. Единственная известная причина – продолжающееся в ходе эволюции гравитационное сжатие. Но почему Нептун сжимается, а Уран – нет?» (Ф.Л. Уипл. «Семья Солнца. Планеты и спутники Солнечной Системы». Москва, «Мир», 1984. Стр. 260 - 261) (F.L. Whipple. «Orbiting the sun. Planets and satellites of the Solar system». «Harvard University Press», CambridgeMassachusettsLondonEngland, 1981).

    Тепловое излучение Урана выделяет его из ряда других планет-гигантов

    «Тепло из их горячих недр постепенно проникает сквозь атмосферу и излучается в космос. Измерения показывают, что тепловой поток от планет-гигантов в 2-2,5 раза больше получаемого от Солнца за одним исключением: Уран отдает лишь чуть больше, чем получает. Еще недавно предполагалось, что тепло излучается за счет небольшого, на миллиметры в год, сжатия гигантов. Но причина оказалась сложнее. Наиболее вероятно, что в результате фазовых переходов водорода, находящегося в условиях колоссальных давлений, гелий становится нерастворимым в водороде и, как более тяжелый элемент, выпадает к центру планеты, что освобождает значительную энергию. Для Урана и Нептуна возможны и другие механизмы выделения тепла. Оказалось, однако, что при близком сходстве Урана и Нептуна существует какая-то причина, по которой на Нептуне этот механизм действует, а на Уране – нет». («Исследование Солнечной Системы»). http://gorelandrey.narod.ru/index52.html

     Определенные выводы в отношении энергетики планет-гигантов я сформулировал в 2010 году:

    «Самой большой загадкой является источники энергии, питающие глобальные процессы в атмосферах и в окрестностях планет. 

    Факт: «Юпитер, Сатурн и Нептун излучают в космос значительно больше энергии, чем получают ее от Солнца.  
    Юпитер излучает тепла в 2,7 раза больше, чем получает…
    Сатурн излучает в 2,5 раза больше энергии, получаемой им от Солнца. Избыток энергии превышает тот, который может быть получен за счет сжатия и радиоактивного распада. Интересно, что Уран, расположенный между Сатурном и Нептуном, излучает столько же энергии, сколько получает от Солнца». («astronet.ru», «Планеты», пункт 85). 

    Комментарий: в статье [2007 года] «История Солнечной системы» я писал, что «механизм изменения орбит планет является предметом догадок и «безумных» гипотез. Моделирование образования планет, проведенное в 2002 году в США, в Институте Карнеги, дало хорошие результаты для Юпитера, Сатурна. Только планетам Урану и Нептуну в этих расчетах места не нашлось. Их как будто вообще не существовало в то время.
    Сопоставляю этот факт с избыточным тепловым излучением Юпитера, Сатурна и Нептуна (вдвое превосходящим энергию, полученную от Солнца), атмосферы которых бушуют до сих пор. Уран такого «необъяснимого» излучения лишен, и его атмосфера гораздо спокойнее. Вспомним также, что Уран вращается «лежа на боку»...
    Итак, в недрах трех из четырех планет-гигантов скрыты источники энергии гигантской мощности…» (Ф.Д. «Прокляты и забыты», часть 2. «Настоящее. Глобальные процессы на планетах»).

    Что касается Юпитера, то меня интересовало, существует ли «точечная» привязка выхода тепла из недр планеты. Поначалу ответ был отрицательным:

    «Измерение тепловых потоков, исходящих от Юпитера, показало, что практически нет различий между полярными и экваториальными районами, его дневной и ночной сторонами
    Причиной мощной циркуляции, доставляющей тепло к облачному слою, несомненно, служит тепловой поток, исходящий из недр планеты. Измерения показали, что собственные источники энергии Юпитера дают не меньше тепла, чем планета получает от Солнца. Во многих научных работах можно прочитать, что дополнительная энергия в недрах Юпитера и других планет-гигантов освобождается в результате очень медленного их сжатия... Однако сведения о строении Юпитера не подтверждают эту гипотезу». («Солнечная система» / Ред.-сост. В.Г. Сурдин. – М.; ФИЗМАТЛИТ, 2009. Л.В. Ксанфомалити. Глава 7, «Юпитер», стр. 216).

    Но затем информация о температурной аномалии, наконец, была опубликована.

    Астрономы измерили температуру Большого красного пятна на Юпитере

    «Ученые из Европейской южной обсерватории впервые получили тепловые изображения и составили карту распределения температуры Большого красного пятна на Юпитере - загадочного ярко-красного вихря, который люди наблюдают уже несколько сотен лет.
    «Мы впервые смогли заглянуть «внутрь» самого большого урагана в Солнечной системе. Когда-то мы считали, что Большое красное пятно не обладает внутренней структурой, однако эти новые данные показали, что на самом деле оно невероятно сложно устроено», - сказал руководитель исследовательской группы Гленн Ортон (Glenn Orton), слова которого приводятся в сообщении обсерватории.
Результаты измерений, выполненных с помощью европейского телескопа VLT (Very Large Telescope – «очень большой телескоп») при содействии японских и американских астрономов, будут опубликованы в журнале «Icarus».
    Наблюдения показали, что самые красные области Большого красного пятна, размер которого равен примерно трем диаметрам Земли, а средняя температура - 160 градусам Цельсия ниже нуля, соответствуют относительно теплому ядру урагана, которое окружают более холодные внешние вихри.  На изображении видны темные полосы на краю урагана, где газы опускаются в глубины Юпитера.
    Инфракрасный инструмент VISIR, установленный на телескопе VLT, позволил ученым составить карту распределения температур, концентрации аэрозолей и аммиака в самом пятне и на его границах. Знание этих параметров позволяет понять, как устроена циркуляция газов в той или иной точке, и как она меняется в пространстве и во времени. Наблюдения с помощью VISIR и других инструментов позволили ученым понять, как Большое красное пятно остается стабильным, несмотря на турбулентные потоки и приближение других антициклонов.

Инфракрасное и оптическое изображения Большого красного пятна на Юпитере http://www.eso.org/public/archives/images/large/eso1010a.jpg
    «Одной из наиболее интригующих находок стало то, что наиболее яркая оранжево-красная часть пятна примерно на три-четыре градуса теплее окружающей области», - сказал ведущий автор исследования Ли Флетчер (Leigh Fletcher).
    Эта разница температур кажется небольшой, однако именно она приводит к тому, что вращение газового вихря меняется с направления против часовой стрелки на противоположное при движении от краев к центру.
    «Мы впервые можем сказать, что существует тесная связь между условиями среды - температурой, ветром, давлением и химическим составом - и цветом Большого красного пятна. Хотя можно строить предположения, мы до сих пор точно не знаем, какие химические вещества или процессы обеспечивают его глубокий красный цвет. Однако теперь мы выяснили, что он связан с изменениями условий в самом сердце этого урагана», - говорит Флетчер». (Москва - РИА Новости. 17/03/2010, 00:42).  http://ria.ru/science/20100317/214822947.html

    Теперь стало очевидным: гигантский вихрь на Юпитере, известный как Большое Красное пятно (БКП), существует уже, по крайней мере, сотни лет благодаря непрерывному подводу к нему энергии. Возникает вопрос: не скрыт ли в недрах планеты, строго под БКП, гигантский генератор энергии, аналогичный тому, который согревает Южный полюс Энцелада?
    Интересно, что подобный вихрь десятилетия назад наблюдался и на Сатурне:

   «На Сатурне неоднократно наблюдались полосы и пятна, сходные с теми, которые видны на Юпитере. Но обнаружить их труднее, видны они хуже.
    В 1933 году на поверхности Сатурна неожиданно возникло колоссальное Белое пятно, растянувшееся через год в белую экваториальную полосу. По-видимому, атмосферные явления на Юпитере и на Сатурне различаются лишь по масштабам, но не по существу». (Зигель Ф.Ю. «Вещество Вселенной». – М.; «Химия», 1982, раздел «Химия планет», глава «Планеты-гиганты», стр. 119).

    «Планета с выключателем»: внутреннее тепло Сатурна

    «С 2005 по 2009 г. Сатурн испускает все меньше и меньше тепла – будто кто-то нажал невидимую огромную кнопку, и выключил планету.
    При этом все не так однозначно – при этом южное полушарие Сатурна испускает заметно больше энергии, нежели северное.
    Действительно, южное полушарие планеты испускает примерно на 1/6 больше энергии, чем северное, хотя разница эта может определяться местным сезоном. За время наблюдений, занявшее около 5 лет, в южной части Сатурна постоянно стояло лето, а в северной – зима (сезоны здесь длятся примерно 7 земных лет); местное равноденствие произошло в августе 2009 г. Все происходит примерно как на Земле: в каждом полушарии эффективная температура, характеризующая уровень теплового изучения планеты, повышается или понижается, в зависимости от сезона. Так, северное полушарие за время наблюдений с 2005 по 2008 г. постоянно охлаждалось, а в 2009 г. начало понемногу нагреваться.
    Но несмотря даже на сезонные изменения, Сатурн, как целое, за это время понемногу остывал и испускал все меньше энергии. Чтобы проверить, не происходило ли подобное в прошлом сатурнианском году, ученые подняли данные, собранные в 1980-1981 гг. зондом «Voyager». Удивительно, но – ничего подобного. Более того, тогда не было замечено и никакого дисбаланса между испусканием энергии разными полушариями планеты.
    Ученые надеются, что дальнейшее исследование, с учетом и солнечной активности, позволит заметить, насколько за изменения теплового излучения Сатурна ответственно Солнце, а насколько – некий внутренний источник энергии планеты. Как и другие гиганты, Юпитер и Нептун, Сатурн обладает каким-то пока в точности неустановленным «подогревателем» в недрах, и понять, что это может быть – радиоактивный распад или что иное – было бы очень и очень интересно». 
http://www.popmech.ru/article/8095-planeta-s-vyiklyuchatelem/http://my.mail.ru/community/fur-kinder/480E5B952D865E77.html

    Внутреннее тепло Сатурна

    «С 2005 по 2009 г. Сатурн испускает все меньше и меньше тепла – такие выводы были сделаны учеными на основе наблюдений космического аппарата «Cassini». 
    При этом южное полушарие Сатурна испускает заметно больше энергии, нежели северное. По крайней мере, к таким выводам можно прийти, анализируя данные, собранные зондом «Voyager» и продолжающей работу в системе Сатурна миссии «Cassini». А если добавить сюда данные о солнечной активности за тот же период, возможно, ученым удастся, наконец, раскрыть внутренний источник тепла, подогревающий планету. Одна из загадок Сатурна – количество тепла, которое он выделяет, примерно вдвое превышающее поглощенную от Солнца энергию
    Планеты Солнечной системы теряют энергию, испуская излучение, в основном, в невидимых глазу областях спектра. В одной из них – инфракрасной – и работает бортовой спектрограф «Cassini» CIRS, позволяющий оценивать «тепловое» излучение. «Данные от спектрометра CIRS очень ценны, потому что они дают нам почти полное представление о Сатурне. Эта часть данных, которая дала так много информации об этой планете, и это первый случай, когда кто-нибудь смог изучить излучение испускаемое одной из планет-гигантов в таких деталях». «Вообще в планетологии принято считать, что планеты выделяют тепло более-менее равномерно и постоянно во всех направлениях, - говорит возглавившая группу исследовательница Лайминь Ли (Liming Li, Корнельский университет, штат Нью-Йорк), - Нам удалось показать, что к Сатурну это не относится».

Тепло из недр Сатурна показано красным цветом. Фото сделано по данным зонда Cassini NASA, собранным в видимом и ИК-диапазонах в 2008 г. NASA/JPL/University of Arizona
   В действительности тепловой поток от Сатурна как бы «однобокий», южное полушарие планеты испускает примерно на 1/6 больше энергии, чем северное, хотя разница эта может определяться местным сезоном. За время наблюдений, занявшее около 5 лет, в южной части Сатурна постоянно стояло лето, а в северной – зима (сезоны здесь длятся примерно 7 земных лет). Все происходит примерно как на Земле: в каждом полушарии эффективная температура, характеризующая уровень теплового изучения планеты, повышается или понижается, в зависимости от сезона. Так, северное полушарие за время наблюдений с 2005 по 2008 г. постоянно охлаждалось, а в 2009 г. начало понемногу нагреваться. Так как местное равноденствие произошло в августе 2009 г. «Эффективная температура дает нам простой способ, позволяющий отслеживать реакции в атмосфере Сатурна, как системы сезонных изменений», - говорит Лайминь Ли. 
    Но несмотря даже на сезонные изменения, Сатурн, как целое, за это время понемногу остывал и испускал все меньше энергии. Чтобы выяснить, не происходило ли подобное в прошлом сатурнианском году, ученые подняли данные, собранные в 1980-1981 гг. зондом «Voyager». Удивительно, но – ничего подобного. Более того, тогда не было замечено и никакого дисбаланса между испусканием энергии разными полушариями планеты

    Куда же делись так прекрасно объясняемая сезонами разница в излучении тепла северным и южным полушариями? По мнению ученых, причиной тому может быть изменчивая активность Солнца из года в год, а также процессы, проходящие в атмосфере самого Сатурна. 
    «Разумно предположить, что изменения в уровне излучения планеты могут объясняться и плотностью облачности, - говорит одна из авторов работы Эмми Симон-Миллер (Amy Simon-Miller), - Как только меняется плотность, меняется и количество тепла, уходящего в космос. А облачность может меняться как от года к году, так и от сезона к сезону, и даже чаще. При этом стоит помнить и о второй части картины – количестве энергии, поглощенной планетой от Солнца». 
    Ученые надеются, что дальнейшее исследование, с учетом и солнечной активности, позволит заметить, насколько за изменения теплового излучения Сатурна ответственно Солнце, а насколько – некий внутренний источник энергии планеты. Как и другие гиганты, Юпитер и Нептун, Сатурн обладает каким-то пока в точности неустановленным «подогревателем» в недрах, и понять, что это может быть – радиоактивный распад или что иное – было бы очень и очень интересно». 
http://galspace.spb.ru/nature.file/15110.html

    Cassini's CIRS Reveals Saturn Is on a Cosmic Dimmer Switch

    «Like a cosmic light bulb on a dimmer switch, Saturn emitted gradually less energy each year from 2005 to 2009, according to observations by NASA’s «Cassini» spacecraft. But unlike an ordinary bulb, Saturn's southern hemisphere consistently emitted more energy than its northern one. On top of that, energy levels changed with the seasons and differed from the last time a spacecraft visited in the early 1980s. These never-before-seen trends came from an analysis of comprehensive data from the Composite Infrared Spectrometer (CIRS), an instrument built by NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., as well as a comparison with earlier data from NASA's «Voyager» spacecraft. When combined with information about the energy coming to Saturn from the sun, the results could help scientists understand the nature of Saturn's internal heat source.
    The findings were reported November 9 in the Journal of Geophysical Research-Planets by Liming Li of Cornell University in Ithaca, N.Y. (now at the University of Houston), and colleagues from several institutions, including Goddard and NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena Calif., which manages the Cassini mission. "The «Cassini» CIRS data are very valuable because they give us a nearly complete picture of Saturn," says Li. "This is the only single data set that provides so much information about this planet, and it's the first time that anybody has been able to study the power emitted by one of the giant planets in such detail."
    The planets in our solar system lose energy in the form of heat radiation in wavelengths that are invisible to the human eye. The CIRS instrument picks up wavelengths in the thermal infrared region, which is beyond red light, where the wavelengths correspond to heat emission.
    "In planetary science, we tend to think of planets as losing power evenly in all directions and at a steady rate," says Li. "Now we know Saturn is not doing that." (Power is the amount of energy emitted per unit of time.)
    Instead, Saturn's flow of outgoing energy was lopsided, with its southern hemisphere giving off about one-sixth more energy than the northern one, Li explains. This effect matched Saturn's seasons: during those five Earth years, it was summer in the southern hemisphere and winter in the northern one. (A season on Saturn lasts about seven Earth years.) Like Earth, Saturn has these seasons because the planet is tilted on its axis, so one hemisphere receives more energy from the sun and experiences summer while the other receives less energy and is shrouded in winter. Saturn’s equinox, when the sun was directly over the equator, occurred in August 2009.
    In the study, Saturn's seasons looked Earth-like in another way: in each hemisphere, its effective temperature, which characterizes its thermal emission to space, started to warm up or cool down as a change of season approached. Because Saturn's weather is variable and the atmosphere tends to retain heat (called heat inertia), the temperature changes in complicated ways throughout the atmosphere. "The effective temperature provides us a simple way to track the response of Saturn's atmosphere, as a system, to the seasonal changes," says Li. «Cassini»'s observations in the northern hemisphere revealed that the effective temperature gradually dropped from 2005 to 2008 and then started to warm up again by 2009. In Saturn's southern hemisphere, the effective temperature cooled from 2005 to 2009, as the equinox started to approach.
    The emitted energy for each hemisphere rose and fell along with the effective temperature. Even so, during this five-year period, the planet as a whole seemed to be slowly cooling down and emitting less energy.
    To find out if similar changes were happening one Saturn year ago, the researchers looked at data collected by «Voyager» in 1980 and 1981. Like Cassini CIRS, «Voyager» recorded fluctuations in the energy emitted by the planet and in the effective temperature. But «Voyager» did not see the imbalance between the southern and northern hemispheres; instead, the two regions were much more consistent with each other.
«From one Saturn year to the next, dramatic changes are seen in the emitted power and effective temperature on Saturn». Credit: Adapted from the Journal of Geophysical Research, Vol. 115, E11002, 2010, doi:10.1029/2010JE003631. («Из года в год Сатурн демонстрирует драматически заметные изменения количества испускаемого тепла»)
    Why wouldn't «Voyager» have seen the same summer-versus-winter difference between the two hemispheres? The amount of energy coming from the sun (called solar radiance), which drives weather and atmospheric temperatures, could have fluctuated from one Saturn year to the next. The patterns in Saturn's cloud cover and haze could have, too.
    "It's reasonable to think that the changes in Saturn's emitted power are related to cloud cover," says Amy Simon-Miller, who heads the Planetary Systems Laboratory at Goddard and is a co-author on the paper. "As the amount of cloud cover changes, the amount of radiation escaping into space also changes. This might vary during a single season and from one Saturn year to another. But to fully understand what is happening on Saturn, we will need the other half of the picture: the amount of power being absorbed by the planet."
    Li is finishing an analysis of the solar energy that came to Saturn, based on data sets collected by two other Cassini instruments, the imaging science subsystem and the visual and infrared mapping spectrometer. He agrees that this information is crucial because Saturn, like its fellow giant planets Jupiter and Neptune, is thought to have its own source of internal energy. (The fourth giant planet, Uranus, does not seem to have an internal source.) By studying the changes in Saturn's outgoing energy along with the changes in incoming solar energy, scientists can learn about the nature of the planet's internal energy source and whether it, too, changes over time.
    "The differences between Saturn's northern and southern hemisphere and that fact that Voyager did not see the same asymmetry raise a very important question: does Saturn's internal heat vary with time?" says Li. "The answer will significantly deepen our understanding of the weather, internal structure and evolution of Saturn and the other giant planets."»  (Elizabeth Zubritsky. NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., 11.10.2010). http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/dimmer-switch.html

    Дополнение 1 ноября 2016 года:

    «Кассини» запечатлел изменения в «шестиграннике» Сатурна

    «NASA показало, какие изменения претерпел облик северного полюса окольцованной планеты в промежуток между 2012 и 2016 годами.
    Обладатель знаменитой системы колец и спутников-«пастухов» по праву считается одной из самых уникальных планет нашей системы. Этот газовый гигант с 2004 года находится под присмотром автоматической межпланетной станции «Кассини», благодаря которой мы узнаем новое о шестой от Солнца планете. 
    О том, что на северном полюсе Сатурна бушует крупнейший антициклон Солнечной системы, имеющий форму шестиугольника, известно давно. Американское космическое агентство представило два совмещенных изображения этого региона, полученные космическим аппаратом «Кассини» в 2012 и 2016 гг.  На них видно, как за четыре года гигантский гексагон изменился в цвете. 
    Причина перемен в облике северного полюса Сатурна пока остается загадкой. По одной из версий, это может быть связано со сменой времен года на газовом гиганте. 
    «Переход цвета из голубоватого в золотистый может быть следствием появления фотохимических туманов в атмосфере Сатурна, которые свидетельствуют о приходе лета в северное полушарие планеты», – отмечают в NASA.

Снимки северного полюса Сатурна, сделанные в 2012 году (сверху) и в 2016 году (снизу) / ©NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Hampton University
    По мнению исследователей, границы гексагона, который является шестиугольным вихрем, могут играть роль барьера, не пропускающего внутрь вещество из средних широт планеты. За семь лет атмосфера полюса очистилась от аэрозолей и больше не рассеивает свет. Но после весеннего равноденствия, произошедшего в августе 2009 года, свет снова освещает полярные области газового гиганта. Это запускает фотохимические реакции, и аэрозоли снова появляются в атмосфере.  
    Еще одной причиной, повлекшей изменения в «шестиграннике» Сатурна, могут быть ветра, сила и направление которых также могли измениться благодаря потеплению». (24 октября 2016 года).

    Тепловое излучение Нептуна

«Neptune's Great Dark Spot changes over time…»  (by «Voyager 2»
    [Последние изменения внесены 1 ноября 2016 года]

    «Земля и Вселенная». Часть 15. «Рентгеновское излучение Юпитера и Сатурна». http://artefact-2007.blogspot.ru/2012/04/15.html

    На эту тему:
    «Юпитер: изменения ускоряются». (29 октября 2012 года). 

9 комментариев:

  1. Недра Сатурна формируют потоки в атмосфере планеты

    "Известные всем любителям астрономии турбулентные реактивные струи в атмосфере Сатурна представляют собой тепловые выбросы из недр планеты, а не реакцию на разогрев ее атмосферы со стороны Солнца. К подобным выводам пришли специалисты на основе подробного анализа поведения реактивных атмосферных потоков на Сатурне...

    На Сатурне регионы с более высокой температурой движутся быстрее, тогда как прохладные - медленнее.

    "Мы знаемы, что атмосфера газообразных планет, таких как Юпитер или Сатурн, может получать тепло только из двух источников - от Солнца или из глубин планеты. Трудность в том, что мы не могли определить, какой из источников доминирует. Судя по данным с аппарата Кассини, работающего возле Сатурна и его спутников, по крайней мере на самом Сатурне доминирует внутреннее тепло", - рассказывает Тони Дель Генио из Института космических исследований при Центре космических полетов НАСА им Годдарда.

    По его словам, на изображениях с Сатурна отчетливо видны многочисленные реактивные потоки, разрывающие толстую газовую атмосферу планеты. Некоторые из потоков настолько велики и мощны, что могут быть замечены в непрофессиональный телескоп с Земли. Эти, а также многие другие реактивные потоки, как раз и изучал аппарат Кассини. Судя по анализу потоков, большая их часть направлена на восток, а вот на запад направлено в разы меньше струй. Дель Генио говорит, что в период с 2005 по 2012 годы в атмосфере Сатурна было рождено не менее 120 000 потоков, 560 из которых были изучены детально.

    Судя по анализу, лишь немногие из потоков зарождаются в верхней части атмосферы Сатурна, тогда как большинство зарождаются снизу, то есть подогреваются самой планетой. Впрочем, есть некоторые джеты, которые порождаются и солнечным теплом. Однако в любом случае верхние потоки имеют гораздо меньшую интенсивность и скорость, нежели нижние.

    Еще одним интересным фактором, связанным с атмосферными потоками, является то обстоятельство, что все они рождаются при непосредственном участии водяного пара, которого, как выясняется, на Сатурне очень много". (26.06.2012, 14:12). https://plus.google.com/u/0/103263750784622441418/posts/RGuNtFCQpFk

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Астрономы раскрыли секрет торнадо на Сатурне

      "Астрономы из Испании представили описание гигантского шторма на Сатурне (известного как Большое Белое Пятно) 2010 года. Чтобы выяснить причины феномена, ученые проанализировали данные, полученные аппаратом Cassini. Результаты исследования опубликованы в "Nature Geoscience" http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo1860.html и кратко описаны в сообщении университета Страны Басков http://www.basqueresearch.com/berria_irakurri.asp?Berri_Kod=4609&hizk=I#.UclhxvnIbz5

      Исследователи установили, что скорость потоков в верхних слоях атмосферы Сатурна достигала 570 километров в час или примерно 160 метров в секунду: для сравнения, самые сильные ураганы на Земле отличались скоростью ветра «всего» в 140 метров в секунду и при этом полностью разрушали большинство попавших в зону бедствия сооружений. Шторм на Сатурне привел к появлению пятна, видимого даже в не самые совершенные телескопы с Земли: Большое Белое Пятно астрономы фиксировали еще в 1876 году, однако тогда о причинах феномена оставалось только строить догадки.

      После того, как исследователи реконструировали карту ветров и составили представление о динамике процесса, они задались вопросом об источнике энергии, который обеспечил появление Большого Белого Пятна диаметром около 10 тысяч километров. Инфракрасная съемка позволила выявить не только поднявшиеся на 44 километра выше обычного уровня облака, но и повышение температуры верхних слоев атмосферы на 60 градусов. Нагрев указал на то, что источник энергии находится где-то в глубине, под слоями сплошной облачности.

      Смоделировав процесс развития сатурнианского шторма, ученые пришли к выводу о том, что очаг его располагался на уровне около 300 километров ниже видимой поверхности облаков. Конвективные потоки вынесли нагретые газы в верхние слои атмосферы, где они столкнулись с постоянно дующими ветрами. На Сатурне, как и на Земле, есть постоянные высотные течения, причем у ученых имеются их математические модели, основанные на результатах долговременных наблюдений планеты. Когда в эти модели добавили внутренние конвективные потоки, Большое Белое Пятно получило свое объяснение.

      "Большое Белое Пятно появляется примерно раз в 28 лет (хотя иногда это правило нарушается), что соответствует одному году на Сатурне. Наклон оси вращения планеты больше, чем у Земли, поэтому и сезонные колебания на газовом гиганте могут быть более заметны. О строении атмосферы и ядра на сегодня известно не так много, однако большинство ученых сходится в том, что внутри есть твердое ядро с массой как минимум в десять раз больше массы Земли и это ядро разогрето до отметки свыше 10 тысяч градусов". (25 июня 2013, 12:00). http://lenta.ru/news/2013/06/25/saturnstorm/

      Удалить
  2. Много ли воды на Юпитере?

    "В 1995 году автоматическая межпланетная станция "Galileo" первой из земных аппаратов вошла в юпитерианскую атмосферу. Прожила она там недолго, но всё же успела принести… странные результаты: Galileo обнаружил в здешней атмосфере очень мало воды.

    Чтобы не пришлось в итоге отказываться от существующей модели формирования Солнечной системы, в прошлом году НАСА запустило к газовому гиганту аппарат "Juno".

    Нынче Juno находится в 540 млн километров от Земли (или, если вам так роднее, почти в 30 световых минутах). Однако в 2013 году ему придётся вернуться в окрестности Земли, чтобы совершить гравитационный маневр и разогнаться до более высоких скоростей.

    Наконец, в 2016 году аппарат совершит нырок в атмосферу самой большой планеты нашей Солнечной, чтобы сгореть там, но предварительно найти следы значительного содержания воды. Почему это так важно? Как недавно выяснилось, не только Земля, но даже Марс и скалистые планеты вообще весьма богаты водой. Однако теория образования планет подразумевает, что в составе газовых гигантов воды должно быть значительно больше: под действием солнечного излучения она должна была изгоняться из протопланетного облака тем сильнее, чем ближе находилась к светилу. Считается, что Юпитер первоначально сформировался даже дальше от Солнца, чем располагается сейчас, — а значит, воды в нём должно быть очень много и следы её в атмосфере попросту неизбежны.

    То, что данные "Galileo" этого не подтверждают, — безусловная загадка.

    «Мы посылаем "Juno" туда, чтобы попытаться понять и объяснить происхождение и эволюцию Юпитера... выяснить, сколько же воды там имеется, на что это похоже изнутри, на что похожа атмосфера», — подчеркнул Фрэн Багенэл из Колорадского университета на последней встрече Американского астрономического общества в Анкоридже (США)". (26 июня 2012 года, 16:22). https://plus.google.com/u/0/103263750784622441418/posts/JCqktZWbSJg

    ОтветитьУдалить
  3. Астрономы увидели апокалипсис на Уране

    "Рассмотрев, что происходит на Уране, астрономы наконец поняли, что такое настоящий апокалипсис. Если бы нечто подобное хоть на несколько минут «спустилось» на нашу Землю, не факт, что человечество бы выжило.

    В толстой, бурной атмосфере планеты дуют ветра со скоростью, которая местами превышает 900 километров в час. Там бушуют гигантские бури, которые в момент уничтожили бы целые земные континенты. Седняя температура на Уране — минус 220 градусов Цельсия.

    Увидеть этот «ледяной ад» ученым удалось с помощью новых снимков высокого разрешения, которые были сделаны обсерваторией Кека (Гаваи) в ИК-диапазоне.

    Ранее предполагалось, что Уран — довольно спокойная планета, однако полученные снимки говорят совсем о другом. Кроме ужасающих погодных условий, исследователи, во главе с Ларри Сромовски из университета Висконсин-Мадисон рассмотрели также другие интересные аномалии. К примеру, на Уране есть крупные участки, где погодные условия относительно постоянны, однако, гонимые сумасшедшими ветрами, эти «островки» постоянно дрейфуют по направлению к экватору планеты, изменяя свою форму.

    Снимки с доказательством апокалиптической погоды Урана были представлены несколькими днями ранее на собрании Отделения планетарных наук Американского астрономического общества". (22.10.2012 в 20:16). https://plus.google.com/u/0/103263750784622441418/posts/aGHYS6ZXKVT

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. "Given my interest in future planetary missions, I regularly look through lists of missions submitted to space agency mission selection competitions. I also read through the abstracts of mission concepts presented at the many planetary science and engineering conferences each year. Uranus is trending.

      Why the interest now? First, the 2011 Decadal Survey ranked a $2B Uranus orbiter and probe mission as a priority to launch in the coming decade. (Alas, new budget realities make any such mission look 20 years away or more now.) Second, the Uranus-sized worlds are proving to be common in other solar systems and may be the most common type of planet in the galaxy. Our only up close examinations of planets in this class were the flybys of Uranus and Neptune in the 1980s by the Voyager 2 spacecraft that carried 1970s vintage instruments. Third, NASA’s development of the light and relatively cheap ASRG plutonium-based power systems enables cheaper missions than were possible with the older, heavier power systems. And fourth, the changing outer planet alignments have made gravity assists from Jupiter and Saturn to shorten flight times to Neptune impossible the current mission planning window. Jupiter is still available for Uranus missions in the coming decade.

      A presentation by Mark Hofstadter of JPL http://www.lpi.usra.edu/opag/iceGiant/01_Hofstadter_UranusMissionProspects_v6.pdf and member of a Uranus science working group, has laid out the scientific case for a mission to this world and its prospects. (A European vision of a similar scale Uranus mission can be read here - http://solarsystem.nasa.gov/docs/02_Missions%20to%20Uranus_N.%20Andre.pdf )

      For Uranus, science objectives break into several broad classes of studies. Scientists want to send a probe into the atmosphere for detailed composition measurements of the atmosphere to better understand how Uranus formed and how its structure has evolved. Remote observations of Uranus to study its weather, understand its heat balance, and probe its interior are another priority. Researchers would like to study the planet’s ring system many and many moons up close. And finally, they would like to re-measure Uranus’ highly unusual magnetosphere which is unlike any other planet’s except for Neptune’s.

      The ideal mission architecture would combine an atmospheric probe with an orbiter, as proposed by the Decadal Survey. (You can find a copy of the mission study at this website.) The atmospheric probe would gather compositional information that is not available any other way. An orbiter would stay within the Uranus system for prolonged observations of the planet, rings, and moons. From orbit, the spacecraft would also traverse many locations within the magnetosphere allowing a study of its structure not possible from a flyby spacecraft that travels a single path..." ("Uranus or Bust (and on a budget)". 2013, July, 09, 12:38 CDT). http://www.planetary.org/blogs/guest-blogs/van-kane/20130708-uranus-or-bust.html

      Удалить
    2. Уран (планета). Материал из Википедии — свободной энциклопедии

      "Внутреннее тепло Урана значительно меньше, чем у других планет-гигантов Солнечной системы. Тепловой поток планеты очень низкий, и причина этого сейчас неизвестна. Нептун, схожий с Ураном размерами и составом, излучает в космос в 2,61 раза больше тепловой энергии, чем получает от Солнца[60]. У Урана же избыток теплового излучения очень мал, если вообще есть. Тепловой поток от Урана равен 0,042 ± 0,047 Вт/м², и эта величина меньше, чем у Земли (~0,075 Вт/м²). Измерения в дальней инфракрасной части спектра показали, что Уран излучает лишь 1,06 ± 0,08 % энергии от той, что получает от Солнца. Самая низкая температура, зарегистрированная в тропопаузе Урана, составляет 49 К, что делает планету самой холодной из всех планет Солнечной системы — даже более холодной, чем Нептун". http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%BD_(%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B0)

      Удалить
    3. Космические дела: штормовая погода на Уране

      "Астрономы, которые работают в Обсерватории W. M. Keck на одном из Гавайских Островов, были удивлены, увидев гигантские вращающиеся штормовые системы на отдаленной планете – Уране.

      Во время «встречи» миссии Voyager с Ураном в 1986 году в атмосфере планеты было видно лишь несколько тусклых облаков. Когда планета приблизилась к равноденствию в 2007 году ( то есть, когда Солнце стояло высоко над экватором), на планете образовались большие штормы, однако большая часть из них утихла.

      За последние несколько дней, однако, астрономы были удивлены, увидев на планете множество ярких штормов, в том числе один просто огромных размеров.

      Этот огромный шторм, по мнению специалистов обсерватории, может быть связан с вихрем в более глубоких слоях атмосферы. Благодаря снимкам, сделанным в ближнем инфракрасном диапазоне, команда уже смогла определить, что шторм должен достигнуть большой высоты; они проведут подсчеты для того, чтобы определить точную высоту, однако, основываясь на его яркости в ближнем инфракрасном, ученые считают, что он может достичь границы тропосферы". (11 августа 2014, 19:32:19). http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=6375

      Удалить
    4. Уран. Почему нам пора отправляться к этой планете

      "...Флетчер входит в состав международной научной группы, которая полагает, что Уран слишком долго был обделен вниманием. Команда включает ученых и инженеров из Европы, США и ряда других стран, в том числе - Японии. Они работают над проектом стоимостью 600 млн долларов, который собираются представить на рассмотрение Европейского космического агентства (ЕКА).

      Суть предложения заключается в том, чтобы в ближайшие 10 лет отправить к Урану автоматическую станцию. Аппарат должен будет провести исследования атмосферы и магнитосферы планеты, а также сделать детальные снимки ее поверхности.
      Кроме того, ученые собираются сравнить атмосферу Урана, представляющую собой "законсервированную" смесь газов, с атмосферами Земли и Юпитера в надежде получить более полное представление о том, в каких условиях произошло формирование Солнечной системы..." (4 сентября 2014 г., 12:04 GMT 16:04 MCK). http://www.bbc.co.uk/russian/science/2014/09/140903_vert_fut_mission_to_unloved_planet.shtml

      Удалить
  4. "Поскольку планеты гиганты в отличие от малых планет солнечной системы имеют совершенно иной химический состав, то наличие радиационных источников внутренней энергии, как у малых планет таких как Земля, Марс, Венера и Меркурий, исключается. Однако источники такого тепла у этих планет гигантов есть, причем у некоторых они существенно превосходят радиационные источники внутреннего тепла например у Земли". (Форум "Аномальное излучение планет солнечной системы". 17 Февраля 2014, 17:53:25). http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=385453.0

    ОтветитьУдалить