Неожиданные погодные явления на Марсе, Уране и Нептуне

Два независимых исследования дают новое понимание захватывающих погодных явлений на соседних планетах. Они показывают, насколько впечатляющей может быть погода на других планетах нашей Солнечной системы.

Метели в марсианские ночи

В течение многих лет ученые думали, что сухой атмосфере Марса не хватает влаги, необходимой для создания мощных снежных бурь, вызванных конвекцией. Конвекция — это потоки воздуха или жидкости, вызванные неравномерным распределением температуры. Атмосфера Марса не имеет конвекционных течений, вызванных растущим теплым и влажным воздухом, как на Земле, поэтому ученые ранее думали, что снег может падать на Марс только из-за гравитации. Но в новой статье обнаружен другой конвекционный механизм, который может создать мощный снегопад на Марсе.

"Конвекция на самом деле очень проста. Все, что вам нужно, это теплый воздух внизу и холодный воздух сверху", — говорит Аймерик Спига, астрофизик из Французского национального центра научных исследований в Гийанкуре, Франция. Используя компьютерную модель, которая имитирует атмосферные условия Марса, Спига и его коллеги обнаружили, что охлаждение воздуха ночью вокруг ледяных облаков на Марсе может генерировать достаточно сильные конвекционные потоки, чтобы вызвать микровзрывы — явление погоды, часто описываемое как противоположность торнадо. Микровзрывы могут привести к тому, что марсианские облака быстро сбросят свое содержимое, создавая локальные снежные бури. Эта новая теория может объяснить некоторые из ранее неожиданных турбулентных событий, наблюдавшихся посадочным аппаратом Феникса НАСА во время марсианских ночей.

В то время как метель на Марсе все еще в некоторой степени сопоставима с погодой, которую мы наблюдаем на Земле, "погода" на наших больших соседних планетах может быть довольно странной. Отдельная статья, опубликованная в журнале "Астрономия природы", дает закулисный взгляд на широко предполагаемые "алмазные дожди" на ледяных гигантах нашей солнечной системы — Нептуне и Уране.

Алмазные дожди

Из-за химического состава и высокого давления атмосфер Нептуна и Урана ученые долго размышляли о возможности образования алмазов в середине атмосферы и их падения на эти планеты подобно дождю. Теперь впервые в истории ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Менло-Парке, штат Калифорния, смогли воссоздать некоторые ключевые условия окружающей среды этих газовых гигантов здесь, на Земле.

Они использовали мощные лазеры для создания ударных волн, которые временно создают величину давления, ожидаемую более чем в 8000 километрах под газообразными поверхностями планет.

"Особенностью этого эксперимента является то, что мы начали с пластика. Мы не начали с графита или какого-либо чистого углеродного материала", — сказал Зигфрид Гленцер, физик плазмы из SLAC. По словам Гленцера, используемый ими пластический материал гораздо более репрезентативен для содержания этих планет, чем чистый углерод. Когда к пластику прикладывают высокое давление, атомы углерода отделяются от пластика и слипаются, образуя алмазы. Поскольку высокое давление, создаваемое лазером, длится всего доли секунды, получающиеся в результате алмазы чрезвычайно малы. Однако если давление будет поддерживаться, как это было бы внутри Нептуна и Урана, нет четкого ограничения на то, насколько большими могут стать эти алмазы, согласно Гленцеру.

"После того, как атомы углерода слипаются и образуют алмазы, они очень, очень медленно падают к центру планеты в течение многих миллионов лет", — пояснил Гленцер. Успех лазерного эксперимента может также обеспечить более экологичный способ изготовления искусственных алмазов. В настоящее время сверкающие драгоценные камни в основном производятся с помощью взрывчатых веществ, чтобы создать необходимое количество давления. Лазерный метод, разработанный в этом исследовании, может обеспечить более чистый способ изготовления алмазов.

Фото:obozrevatel.com