space

Грибные градины на Уране могут объяснить атмосферную аномалию

Недавнее открытие на Юпитере гигантских богатых аммиаком градин, получивших название грибов, может объяснить, почему у Урана и Нептуна нет аммиака в атмосфере.

Ученые годами ломали голову над очевидным отсутствием аммиака в атмосферах Урана и Нептуна. Аммиак, известный своим неприятным запахом, довольно распространен во Вселенной. Поскольку атмосферы Урана и Нептуна богаты другими химическими соединениями, которые, как известно, присутствуют в первичном облаке, из которого сформировались планеты, у ученых не было хорошего объяснения отсутствия аммиака в воздухе ледяных гигантов.

Однако недавнее открытие на Юпитере гигантских богатых аммиаком градин может пролить свет на эту загадку. Аммиак может вообще отсутствовать; это может быть просто спрятано в более глубоких слоях атмосфер планет, куда не могут добраться современные научные инструменты.

Возможный ключ к разгадке этой загадки был предоставлен миссией НАСА «Юнона», которая в настоящее время находится на орбите Юпитера. «Космический корабль Juno показал, что на Юпитере аммиак присутствует в изобилии, но, как правило, гораздо глубже [в атмосфере], чем ожидалось», — сказал Тристан Гийо, исследователь Французского национального центра научных исследований (CNRS) в Ницце.

Исследование, опубликованное в прошлом году в журнале Nature, показало, что шишки, содержащие аммиак, образуются высоко в атмосфере Юпитера во время грозы благодаря способности аммиака таять лед в жидкую воду даже при чрезвычайно низких температурах около минус 162 градусов по Фаренгейту (минус 90 градусов по Цельсию). 

По мере того, как эти шарики падают через атмосферу, они поглощают все больше и больше аммиака, в конечном итоге накапливая до 2,2 фунта (1 килограмм) массы. Аммиак переносится глубоко в атмосферу, где он остается заблокированным ниже нижней границы облака. «То, что мы узнали на Юпитере, может быть применено, чтобы обеспечить правдоподобное решение этой загадки на Уране и Нептуне», — сказал Гийо, представивший свою теорию на Европейском научном конгрессе (EPSC) 2021, который проходил практически в этом году с 13 сентября. до 24 сентября.

«Термодинамическая химия подразумевает, что этот процесс еще более эффективен на Уране и Нептуне, а область зародыша грибов расширяется и происходит на больших глубинах», — добавил Гийо. Это означает, что, как и на Юпитере, на Уране и Нептуне аммиак может быть просто спрятан глубоко в атмосфере.

В настоящее время ученые измеряют состав атмосферы этих далеких планет Солнечной системы, анализируя инфракрасные и радиосигналы атмосферы с помощью земных телескопов. Обе эти планеты пока очень кратко посещал только один космический корабль: НАСА «Вояджер-2» в конце 1980-х годов.

По мнению Гийо, интриги в атмосфере далеких планет создают стимул для специальной миссии, которая может позволить ученым полностью раскрыть происходящее. «Чтобы полностью понять процессы, нам нужна специальная миссия, чтобы составить карту глубинной структуры атмосферы и понять перемешивание в водородной атмосфере», — сказал Гийо.

«Нептун и Уран являются важным связующим звеном между планетами-гигантами, такими как Юпитер и Сатурн, и экзопланетами ледяных гигантов, которые мы открываем в галактике. Нам действительно нужно туда попасть!»

Поделиться с друзьями: