Недавно удаленные наблюдения в инфракрасном и радиоволновом диапазонах показали, что Уран и Нептун испытывают недостаток аммиака в атмосфере по сравнению с другими планетами-гигантами в нашей Солнечной системе. Это удивительно, потому что в остальном они очень богаты другими соединениями, такими как метан, обнаруженными в изначальном облаке, из которого сформировались планеты.
Либо планеты, сформированные в особых условиях из материала, который также был беден аммиаком, либо какой-то продолжающийся процесс должен быть ответственным за это. Исследователь из CNRS, Лаборатория Лагранжа в Ницце, Франция, обратились к недавним работам посвященным Юпитеру, чтобы найти возможный ответ на загадку.
Mushballs (грибной шар) — гигантские градины, состоящие из смеси аммиака и воды — могут быть причиной атмосферной аномалии на Нептуне и Уране, которая ставит ученых в тупик. Исследование, представленное на Европейском научном конгрессе (EPSC) 2021, показывает, что подобные явления могут быть очень эффективны при переносе аммиака глубоко в атмосферу ледяных гигантов, скрывая газ от обнаружения под непрозрачными облаками.
Наблюдения аппарата Juno на Юпитере показали, что во время штормов водно-аммиачный град может быстро образовываться из-за способности аммиака разжижать кристаллы водяного льда даже при очень низких температурах, составляющих около -90 градусов Цельсия. Модели показывают, что эти "mushballs" на Юпитере могут разрастить до более чем килограмма, что намного выше, чем у самых больших градин на Земле. Падая вниз, они очень эффективно переносят аммиак в глубокие слои атмосферы, где он оказывается запертым под основанием облака.
Термодинамическая химия подразумевает, что этот процесс еще более эффективен на Уране и Нептуне, а область появления градин расширяется и происходит на больших глубинах. Таким образом, аммиак, вероятно, просто спрятан в глубоких атмосферах этих планет, вне досягаемости современных инструментов. Чтобы точно определить, насколько глубоко грибки несут аммиак и воду, возможно, придется подождать, пока орбитальный аппарат с инструментами не сможет исследовать атмосферу ледяных гигантов вблизи.
Нептун и Уран являются важным звеном между планетами-гигантами, такими как Юпитер и Сатурн, и экзопланетами, которые мы открываем в галактике. Понимание их атмосферных процессов может играть ключевую роль в будущих исследованиях космоса.
