Виявлено секретний інгредієнт, що підживлює колосальні шторми на Урані та Нептуні. Смерчі настільки величезні, що їх можна побачити в телескоп із Землі.
Уран і Нептун – найвіддаленіші планети Сонячної системи, крижані гіганти. На них час від часу виникають потужні, але короткочасні шторми. Ці гігантські бурі з’являються кожні кілька років, вони настільки великі, що їх можна розгледіти із Землі в телескоп. Довго вони були загадкою, але нещодавно астрономи запропонували гіпотезу: ключовим елементом, від якого залежать ці бурі, може бути метан.
Для того, щоб шторм виник, теплі маси мають піднятися з внутрішнього шару планети на поверхню. Там нагрітий газ починає охолоджуватися, це викликає турбулентність. Нутрощі цих планет завжди теплі, а зовнішні поверхні завжди холодні, але чому шторми не виникають постійно?
У статті, що вийшла в препринті в arXiv, автори вказали, що за певних умов метан може суттєво змінювати процес теплопередачі в планетах, повідомляє Live science. Цей простий вуглеводень – третій за кількістю компонент у глибоких шарах атмосфери обох планет, після водню і гелію. У звичайних умовах він не проявляє значної активності.
Метан зазвичай перебуває в газоподібному стані, але у верхніх шарах атмосфери крижаних гігантів він може концентруватися, утворюючи краплі, які опускаються на нижчі висоти. Там метан знову нагрівається і підіймається, завершуючи цикл, схожий із колообігом води на Землі. Як тільки атмосфера стає надмірно насиченою метаном, формується стабільний шар. Як волога ковдра, цей шар утримує тепло від підйому до поверхні, що пригнічує утворення штормів.
Ці шари найчастіше виявляються на всіх широтах Нептуна, навколо екватора і середніх широт Урана. Однак на полюсах Урана метану недостатньо, щоб створити стабільний насичений шар. У результаті тепло може легко підійматися до поверхні й викликати великі шторми.
При цьому Нептун містить більше метану. Автори виявили, що цей метан може час від часу підійматися зі стабільного («ковдрою») шару і поширюватися атмосферою, даючи змогу теплу рухатися і викликати шторми.
Відкриття може допомогти краще зрозуміти, що відбувається, зокрема, на екзопланетах, пишуть автори дослідження.