Силните ветрове на Уран и Нептун не са толкова съществени

Ледените гиганти Уран и Нептун остават най-слабо изучените планети в Слънчевата система. Посещавал ги е само „Вояджър 2”, а поради голямото разстояние наблюденията от Земята протичат трудно. В резултат много аспекти са неясни, включително силните ветрове в техните атмосфери.

Нов анализ на данни, получени от „Вояджър 2” и космическия телескоп „Хъбъл”, сочи, че времето на Уран и Нептун се ограничава в относително тънък слой атмосфера. Йохан Каспи и колегите му от института Вайцман в Израел анализирали промените в гравитационните полета на планетите във връзка с атмосферните колебания. Като сравнили моделите на атмосферите и вътрешните области, учените стигнали до извода, че на районите със силни ветрове се пада незначителна част от масата на планетите – не повече от 0,2%. Те подчертават, че причината за ветровете вероятно се намира в топлата вътрешност на планетите, особено на Нептун.

Както и на Юпитер и Сатурн, атмосферата на Уран и Нептун се разделя на широки ивици, където преобладаващите ветрове духат в една и съща посока – в посока на въртенето на планетата в едни зони и в обратна посока – в други. На Нептун скоростта на ветровете може да надвиши -300 м/сек (отрицателната величина сочи, че вятърът духа в посока, обратна на въртенето на планетата) в екваториалната зона, а на Уран – 200 м/сек в тропическите ширини.

За разлика от Земята Уран и Нептун нямат твърда повърхност. Те основно се състоят от замръзнали водородни съединения – вода, метан, амоняк и т.н., които вероятно покриват каменни ядра. Атмосферата им се състои от водород, хелий и метан, а последният придава на планетите характерния син цвят.

Нептун впрочем е учудващо топъл – недрата му произвеждат 1,6 пъти повече топлина, отколкото получава от Слънцето (Уран отделя едва 6% топлина в сравнение с това, което получава). Ролята на вътрешния източник на топлина в образуването на бързите ветрове остава неясна, но при отсъствието на други фактори е очевидно, че такава роля съществува.

Гравитационното поле на планетата зависи не само от нейната маса, но и от формата, въртенето и плътността. „Вояджър 2” и „Хъбъл” са предоставили добри данни за ветровете на Уран и Нептун и авторите на изследването се опитали да изяснят как биха повлияли на гравитационното поле слоевете силни ветрове с различна дебелина.

Резултатите били неочаквани –на данните най-добре съответствало отсъствието на влияние върху гравитационното поле от страна на ветрената част на атмосферата. Изследователите оценяват горния предел дебелина на последната на хиляди километри, а масата – на 0,2% от общата маса на планетите. Ако на някого му се струва, че хиляда километра са много, напомняме, че радиусите на Нептун и Уран са около 25 000 км.

Какво се случва в действителност, ще разберем едва когато на орбита на тези планети се окаже апарат от рода на „Касини”.

Резултатите от изследването са публикувани в сп. Nature.

Източник: Ars Technica