Планеты-гиганты Солнечной системы — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — известны мощными экваториальными ветрами, достигающими скоростей 500–2000 км/ч. На одних планетах ветры дуют на восток, на других — на запад. Международная команда ученых, возглавляемая постдокторским исследователем Керен Дюр-Милнер из Лейденской обсерватории и SRON, впервые объяснила это явление единой моделью, опубликованной в журнале Science Advances.

Модель основана на быстро вращающейся конвекции в атмосферах гигантов. Конвекционные ячейки на экваторе действуют как "конвейерная лента", направляя реактивные потоки. Используя глобальные модели циркуляции, исследователи показали, что глубина атмосферы определяет направление струй: восточное на Юпитере и Сатурне, западное на Уране и Нептуне. Это происходит из-за бифуркации — атмосферы могут переходить в одно из двух стабильных состояний при схожих условиях.

Ранее считалось, что разные направления ветров вызваны различными механизмами, несмотря на общие факторы: слабый солнечный свет, внутренний теплоисточник и быстрое вращение. "Мы нашли простое объяснение сложному явлению, применимое к газовым и ледяным гигантам", — говорит Дюр-Милнер.

Ученые планируют подтвердить модель данными космического аппарата Juno для Юпитера. "Это поможет понять атмосферные процессы не только в Солнечной системе, но и на экзопланетах, раскрывая разнообразие планетарных климатов", — добавляет она.

Уран и Нептун являются самыми малоизученными планетами в Солнечной системе. Обе эти планеты внешне очень похожи друг на друга, они имеют впечатляющий синий и бело-голубой цвет. Уран и Нептун относятся к классу планет – ледяных гигантов. Ледяными гигантами, принято считать планеты, состоящие из высокотемпературных модификаций льда. Учёные из Ливерморской национальной лаборатории в США, сделали поистине необыкновенной предположение, что под поверхностью этих двух планетах, протекают алмазные моря и океаны.

На поверхности Урана и Нептуна, подобно айсбергам, могут плавать целые острова, состоящие из твёрдых алмазов. Уран и Нептун имеют схожий состав атмосферы, состоящий из аммиачных, метановых и водных льдов. Температура на поверхности этих двух планет, составляет ниже -200 градусов по Цельсию. Но, несмотря на это, температура в ядрах планет раскалённая. По разным оценкам, она составляет от 3700 до 7000 градусов по Цельсию, это можно сравнить с температурой на поверхности Солнца.

Именно благодаря таким невероятным условиям, на глубине около 7000 километров, метан распадается на основные компоненты, одним из которых является чистый углерод, который под мощнейшим давлением превращается в алмазы. Раскалённая температура в сочетании с большим давлением, создаёт условие, при котором алмазы начинают расплавляться, тем самым образуя алмазные океаны в мантии планет.

Это точно так же, как вода в замёрзшем состоянии может на поверхности жидкой воды, так и на поверхности океанов из жидкого алмаза будут плыть алмазные айсберги из твёрдого углерода. Так же, существует предположение, что на этих планетах идут алмазные дожди.

Более подробная информация об этом исследовании была изложена в британском научном журнале Nature Physics, в публикациях 1 и 2.

Уран является седьмой планетой в Солнечной системе по удалённости от Солнца. Вокруг Урана вращаются 27 естественных спутников. Впервые планета была обнаружена английским астрономом Ульямом Гершелем в 1781 году. Диаметр Урана в четыре раза больше земного, а температура на поверхности ледяного гиганта составляет -224 градуса по Цельсию. При этом, как уже было отмечено, планета имеет горячее ядро.

Учёные не смогли найти объяснение, почему Уран и Нептун способны нагреваться изнутри. Атмосфера Урана состоит в основном из метана, водорода и гелия. Год на Уране ровняется 84 земным годам. Скорость ветра может превышать более чем 250 метров в секунду. Расположение Урана значительно отличается от остальных планет в Солнечной системе. Его ось лежит на боку относительно плоскости вращения вокруг Солнца. Существует версия, о том, что планета перевернулась в результате столкновения с другим небесным объектом. В последствии чего, ядро могло сдвинуться немного в сторону от центра.

Этот вид на Уран был зафиксирован космическим аппаратом "Вояджер-2" 25 января 1986 года, в момент, когда аппарат покинул Уран и отправился в сторону Нептуна. Под этим экстремальным углом Уран виден в сине-зелёном цвете. Этот цвет является результатом присутствия метана в атмосфере, содержание которого не превышает трёх процентов.

Нептун является восьмой планетой по удалённости от Солнца. Впервые он был открыт французским учёным Жаном Леверье в 1846 году. Нептун, как и Уран не имеет, как таковой твёрдой поверхности. В составе его атмосферы содержится водород и гелий. Скорость ветра на планете достигает более 300 метров в секунду. У Нептуна имеются 14 естественных спутников. Температура на его поверхности, так же, очень холодная, средняя зафиксированная космическим аппаратом NASA "Вояджером-2", составляет -220 градусов по Цельсию.

12 июля 2011 года исполнился ровно один нептунианский год на планете – или же 164,79 земных года, с момента открытия Нептуна.

Аппарат "Вояджер-2" зафиксировал большое тёмное пятно, которое является титаническим антициклоном, схожее со знаменитым Красным пятном на планете Юпитер. В этой части планеты бушующие ветра достигают своего максимального пика. Полёт "Вояджера-2" к Урану и Нептуну показал, что никакие формы жизни в таких атмосферных условиях существовать не могут.

На этом изображении мы можем видеть диск Нептуна, заходящий в тень. На его фоне виден один из его самых больших спутников - Тритон.

Нептун имеет более темный оттенок синего цвета, чем Уран, при этом у обеих планет одинаковый химический состав атмосферы. Это объясняется тем, что атмосферные слои Нептуна, немного тоньше, чем у Урана, поэтому Нептун имеет более насыщенный синий цвет.

Источник - https://dzen.ru/a/aN-W0JjkEAXFhYze

Знакомьтесь - Нептун! Вы когда-нибудь видели её в очень мощный телескоп? Она же так далеко от нас! Чтобы его увидеть, потребуется бинокль или телескоп.

Кстати, знаете ли вы, что Нептун, в отличие от других планет, открыли не с помощью телескопических наблюдений, а с помощью математических расчётов! Это потому что он очень далеко от нас.

Интересные факты:

• Нептун находится на расстоянии около 4,5 миллиардов километров от Солнца

• Один год на Нептуне равен 165 земным годам

• День на планете длится всего 16 земных часов

Внешний вид и атмосфера

• Планета имеет красивый небесно-голубой цвет из-за высокого содержания метана в атмосфере

• На Нептуне дуют самые сильные ветры в Солнечной системе — до 2100 км/ч!

• Периодически на планете появляются огромные штормы, которые могут длиться несколько месяцев

Внутреннее строение

• В центре планеты находится каменное ядро размером с Землю

• Вокруг ядра — слой водяного льда (на самом деле это смесь воды, метана и аммиака)

• Внешняя оболочка состоит из водорода и гелия

Спутники и кольца

• У Нептуна 14 известных спутников

• Самый крупный — Тритон, который движется в обратном направлении

• Планета имеет пять колец, состоящих из пыли и льда

Почему Нептун так важен?

• Изучение планеты помогает понять формирование внешних планет

• Его атмосфера — настоящая лаборатория для изучения экстремальных погодных явлений

• Тритон может содержать подповерхностный океан