«Кассини» показал смену сезонов на Гигантском гексагоне Сатурна

NASA опубликовало снимки северного полюса Сатурна, сделанные космическим аппаратом «Кассини» в 2012 и 2016 году. Фотографии показывают, что за четыре года цвет одного из крупнейших антициклонов Солнечной системы — Гигантского гексагона — значительно изменился. Точная причина этих изменений неизвестна, но астрономы связывают ее со сменой сезонов: в мае 2017 года произойдет сатурнианское летнее солнцестояние. 

В оптическом диапазоне поверхности Сатурна и Юпитера выглядят разноцветными — на газовых гигантах отчетливо видны полосы разной яркости. Вместе с тем, основные компоненты их атмосфер — водород и гелий (свыше 99,5 процентов), а также метан, аммиак и другие газы. Все эти вещества практически не поглощают свет видимого диапазона — соответствующие им льды будут казаться прозрачными. Они не могут объяснить наблюдаемые спектры планет. 

Существует несколько гипотез о возможных источниках окраски планет. К примеру, окраска может быть связана с синтезом толинов в атмосфере. Эти сложные органические вещества формируются под действием солнечного ультрафиолета из метана и других газов атмосферы. Также свою роль в окраске могут играть соединения серы. Недавно химики выяснили, что под действием ультрафиолета и космических лучей на Юпитере могут образовываться радикалы серы (S₂^-•, S₃^-•и S₆^2-•), поглощающие в видимой области. Они могут оказаться источниками красной окраски Большого красного пятна.

Специалисты NASA связывают с солнечным излучением окраску и другого масштабного антициклона — Гигантского гексагона на северном полюсе Сатурна. Ученые предполагают, что рост количества излучения, связанный с наступлением лета на северном полушарии планеты, мог увеличить темпы химических реакций на полюсе. Это могло запустить смену окраски с синей на золотистую.

По словам экспертов, границы антициклона могут играть роль барьера, не пропускающего внутрь вещество из средних широт планеты. За семь лет зимы и малых доз излучения атмосфера полюса стала чистой от аэрозолей и больше не рассеивает свет. Но после весеннего равноденствия (август 2009 года) свет снова освещает полярные области газового гиганта. Это запускает фотохимические реакции и аэрозоли толинов или других частиц снова появляются в атмосфере. Кроме того, роль в изменении цвета атмосферы могут играть и сатурнианские ветра, сила и направление которых также могли измениться благодаря потеплению.

Подобные гигантские антициклоны обнаружены не только на Сатурне и Юпитере. К примеру, на Нептуне существует Большое темное пятно, диаметром 13 тысяч километров — в два раза меньше Гигантского гексагона и в три раза меньше юпитерианского Большого красного пятна. На Уране c помощью телескопа «Хаббл» лишь в 2006 году было обнаружено Темное пятно Урана. По словам ученых, оно похоже на аналогичный антициклон Нептуна.

Владимир Королёв