Основным компонентом облаков Урана назвали сероводород
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
Его ширина составляет 322 километра
Астрономы оценили альбедо и форму кандидата в карликовую планету 2002 MS4 из Пояса Койпера, а также нашли на нем впадину глубиной 45,1 километра и протяженностью 322 километра — предположительно, это огромный кратер. Это удалось сделать благодаря наблюдениям покрытий объектом звезд Млечного Пути. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Покрытия звезд возникают, когда какое-либо близкое к земному наблюдателю тело, такое как астероид, планета или ее спутник, проходят на фоне звезды Млечного Пути, вызывая падение ее яркости или закрывая ее полностью. Это позволяет уточнить размеры и форму тела, его орбиту или выявить наличие колец или других структур. В частности, благодаря покрытиям звезд были открыты кольца у Урана и карликовой планеты Квавар из Пояса Койпера, а также установлена двойственность Аррокота — цели зонда New Horizons. Группа астрономов во главе с Флавией Роммель (Flavia Rommel) из Федерального технологического университета в Бразилии опубликовала результаты программы по наблюдению девяти покрытий звезд кандидатом в карликовую планету в Поясе Койпера (307261) 2002 MS4, проводившейся в период с 2019 по 2022 год при помощи ряда наземных телескопов в Южной и Северной Америке, Африке, Европе и Западной Азии. Объект был обнаружен в рамках программы отслеживания околоземных астероидов в июня 2002 года и классифицируется как представитель горячей популяции классических тел Пояса Койпера. Модель 2002 MS4, лучше всего подходящая под данные наблюдений, обладает большой полуосью 412 километров и малой полуосью 385 километров, а также оценочным геометрическим альбедо 0,1. Исследователи также обнаружили три отчетливых детали рельефа, видимых в северо-восточной части лимба: впадина, глубиной 11 километров, за которой следует возвышенность высотой 25 километров, за которой следует еще одна впадина с глубиной 45,1 километра и линейной протяженностью 322 километра. Предполагается, что если вторая впадина является ударным кратером, то это может быть самый большой кратер на транснептуновых объектах. Однако не исключена полностью модель, где возвышенность объясняется наличием спутника, хотя из данных наблюдений явно не следует присутствие у 2002 MS4 выбросов с поверхности, спутников или колец. Ранее мы рассказывали о том, как самый крупный кратер Аррокота рассказал о его ударном прошлом.