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”.

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.

Из года в год Сатурн демонстрирует драматически заметные изменения количества испускаемого тепла.

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.

Список литературы

Офф. сайт КОСМИЧЕСКОГО АГЕНСТВА NASA


Внутреннее тепло Сатурна