Основным компонентом облаков Урана назвали сероводород

Снимок Урана и его колец, полученный в обсерватории Кека в ближнем инфракрасном диапазоне.

Lawrence Sromovsky, UW-Madison

Астрономы при помощи телескопа «Джемини» подтвердили гипотезу о том, что основным компонентом высотных облаков Урана является сероводород. Это позволяет более точно понять структуру и состав атмосферы ледяного гиганта и условия, необходимые для возникновения подобных планет. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy, кратко о работе рассказывается в пресс-релизе на сайте обсерватории Джемини.

Уран является седьмой планетой Солнечной системы и принадлежит к классу ледяных гигантов, в недрах которых много высокотемпературных модификаций льда. Его атмосфера состоит из водорода, гелия, следовых количеств метана и других углеводородов. Уже долгое время состав видимых облаков Урана, находящихся в областях, где создается давление от 1,2 до 3 бар, является предметом споров из-за малого количества данных наблюдений, в частности спектров поглощения.

Предполагается, что они состоят из замороженных частиц аммиака (NH3) или сероводорода (H2S), а на больших глубинах, где давление составляет около 40 бар, находятся облака из гидросульфида аммония (NH4SH). Считается, что сероводород является одним из главных компонентов атмосфер у планет-гигантов и был обнаружен в глубоких слоях атмосферы Юпитера при помощи зонда «Галилео». Однако нет данных о достоверном обнаружении этого газа в атмосферах любой другой планеты-гиганта, в том числе и Урана, хотя признаки наличия H2S в глубоких слоях атмосферы существуют при наблюдениях в микроволновом диапазоне.

Наблюдения за атмосферой Урана велись в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне при помощи спектрометра NIFS (Near-infrared Integral Field Spectrometer), установленного на телескопе «Джемини-Север», который был оснащен системой адаптивной оптики, в 2009-2010 годах. Результатом наблюдений стало обнаружение сероводорода в газообразной фазе в слое атмосферы над видимым слоем облаков с относительной концентрацией 0,4-0,8 миллионных долей. Сложность работы заключалась в том, что облачный слой играет роль барьера для газов и соединений, составляющих их, и лишь небольшое количество веществ в виде насыщенных паров остается над облаками.

Анализ результатов наблюдений позволяет утверждать, что облака Урана действительно могут состоять, в основном, из сероводорода, однако, скорее всего, ледяные частицы состоят не из чистого сконденсированного газа, а могут быть покрыты или содержать в своем объеме продукты фотохимических реакций, идущих в стратосфере планеты. Кроме того, собранные данные позволили дать ограничение на соотношение содержания серы и азота в объеме планеты, которое резко контрастирует со значениями, полученными для атмосфер Юпитера и Сатурна, что говорит об ином механизме образования Урана.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы подтвердили уменьшение и покраснение Большого Красного Пятна, каким образом ураган на Сатурне помог изучить особенности атмосферы планеты и как гигантский антициклон на Нептуне перед смертью пошел не в ту сторону.

Александр Войтюк

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.