Телескоп JWST раскрыл тайну планеты обманывающей законы физики

На протяжении десятилетий ученые не могли объяснить, почему газовый гигант вращается с разной скоростью в зависимости от метода измерений. Новые наблюдения JWST показали, что виной всему — самоподдерживающийся цикл, где полярные сияния нагревают атмосферу, порождают ветры, а те, в свою очередь, питают сами сияния.

Телескоп JWST раскрыл тайну планеты обманывающей законы физики

На протяжении десятилетий Сатурн разыгрывал перед учеными странную шутку: в зависимости от метода измерений казалось, что гигантская планета вращается с разной скоростью, чего никогда не должно быть для твердого тела. Теперь, благодаря космическому телескопу Джеймса Уэбба, исследователи раскрыли причину этой иллюзии. Ею оказался самоподдерживающийся цикл, обусловленный собственными полярными сияниями Сатурна.

Загадка зародилась еще в 2004 году, когда аппарат «Кассини» показал, что скорость вращения Сатурна меняется со временем. Позже ученые предположили, что измеряемый сигнал исходит не из ядра планеты, а из верхних слоев атмосферы, где ветры генерируют электрические токи, создающие обманчивый сигнал полярного сияния. Но что же вызывало сами ветры? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи направили JWST на северное полярное сияние Сатурна и наблюдали за ним непрерывно в течение целых сатурнианских суток.

Ключом к прорыву стала молекула триводородного катиона (H₃⁺), которая светится в инфракрасном диапазоне и действует как естественный термометр. Данные Уэбба, оказавшиеся примерно в десять раз точнее предыдущих измерений, позволили впервые выявить тонкие структуры нагрева и охлаждения. Самые горячие области точно совпали с местами, где энергия полярного сияния поступает в атмосферу. «По сути, мы наблюдаем планетарный тепловой насос, — объяснил ведущий автор исследования Том Сталлард из Университета Нортумбрии. — Полярное сияние Сатурна нагревает его атмосферу, атмосфера порождает ветры, ветры создают течения, которые питают полярное сияние. Система подпитывает себя сама».

Открытие выявляет глубокую двустороннюю связь между атмосферой планеты и ее магнитосферой: энергия не просто перетекает из космоса в атмосферу, но и сама атмосфера помогает контролировать то, что происходит в космосе вокруг планеты. Это может изменить подход к изучению других газовых гигантов в Солнечной системе и за ее пределами. Исследование опубликовано в журнале JGR Space Physics.

Читайте также

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Меркурий сжимается быстрее, чем считали ученые

Меркурий сжимается быстрее, чем считали ученые

Астрономы обнаружили две молодые звезды, которые случайно «нашли друг друга» в космосе

Астрономы обнаружили две молодые звезды, которые случайно «нашли друг друга» в космосе

Ученые на самолете преследовали падающие спутники, чтобы изучить загрязнение атмосферы

Ученые на самолете преследовали падающие спутники, чтобы изучить загрязнение атмосферы

Луна могла сформироваться всего за несколько часов после столкновения Земли с Теей

Луна могла сформироваться всего за несколько часов после столкновения Земли с Теей

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований