Наука и космос

Атмосфера Урана

Вонючие облака Урана

Сероводород, газ, который дает тухлым яйцам их характерный запах, проникает в верхние слои атмосферы планеты Уран. Атмосфера Урана оказывается вонючая, хоть и не доказано это. –

Основываясь на чувствительных спектроскопических наблюдениях с помощью телескопа Gemini North, астрономы обнаружили наличие атмосферы у Урана. Это ядовитый газ, циркулирующий высоко в облачных вершинах гигантской планеты. Этот результат разрешает давнюю тайну одного из наших соседей по космосу.

Даже после десятилетий наблюдений и посещения космического корабля Voyager 2, атмосфера Урана хранила один критический секрет – состав облаков. Теперь один из ключевых компонентов облаков планеты, наконец, был проверен.

Определение состава атмосферы Урана

Патрик Ирвин из Оксфордского университета (Великобритания) и его коллеги из разных стран спектрально исследовали инфракрасное излучение Урана, полученное 8-метровым телескопом Джемини на Гавайском острове Мауна кеа. Они обнаружили сероводород, газообразный запах, которого большинство людей избегают.

Данные Gemini, полученные с помощью спектрометра ближнего инфракрасного поля (NIFS), отобрали отраженный солнечный свет из области, расположенной непосредственно над основным видимым облачным слоем в атмосфере Урана.

«Хотя линии, которые мы пытались обнаружить, были едва заметны, мы смогли однозначно обнаружить их благодаря чувствительности NIFS к Близнецам в сочетании с изысканными условиями на Мауна кеа. Хотя мы знали, что эти линии будут на грани обнаружения, я решил попытаться найти их в полученных нами данных о Близнецах».

Патрик Ирвин

«Эта работа представляет собой поразительно инновационное использование прибора, изначально разработанного для изучения взрывоопасных сред вокруг огромных черных дыр в центрах далеких галактик. Использование NIFS для решения давней загадки в нашей собственной Солнечной системе является мощным расширением ее использования»

Крис Дэвис из Национального научного фонда США

Астрономы долго обсуждали основной состав атмосферы Урана (их облаков), и то, доминируют ли там сероводород или аммиак. Спектроскопические линии поглощения (где газ поглощает часть инфракрасного света от отраженного солнечного света) являются особенно слабыми и трудными для обнаружения.

Сравнение атмосфер

Обнаружение сероводорода высоко в облачной палубе Урана (и, вероятно, у Нептуна) резко контрастирует с планетами внутреннего газового гиганта (Юпитером и Сатурном). У этих планет над облаками не видно сероводорода, а вместо этого наблюдается аммиак. Большая часть верхних облаков Юпитера и Сатурна состоит из аммиачного льда, но, похоже, это не относится к Урану. Эти различия в составе атмосферы проливают свет на вопросы об образовании и истории планет.

Ли Флетчер, член исследовательской группы из Университета Лестера в Великобритании, добавляет, что различия между облачными палубами газовых гигантов (Юпитер и Сатурн) и ледяными гигантами (Уран и Нептун), вероятно, были обусловлены разными условиями рождения этих миров. «Во время формирования нашей Солнечной системы баланс между азотом и серой (и, следовательно, аммиаком и недавно обнаруженным сероводородом Урана) определялся температурой и местом формирования планеты».

Другим фактором в раннем образовании Урана является убедительное доказательство. Планеты-гиганты нашей Солнечной системы, вероятно, мигрировали от того места, где они первоначально образовались. Подтверждение информации о составе атмосферы имеет неоценимое значение для понимания места рождения Урана, эволюции и совершенствования моделей планетарных миграций.

Сероводород в атмосфере Урана

По словам Флетчера, когда облачная дека образуется в результате конденсации, она запирает образующий облако газ в глубоком внутреннем резервуаре, спрятанном под уровнями, которые мы обычно видим нашими телескопами.

«Только небольшое количество остается над облаками в виде насыщенного пара. И именно поэтому так сложно собрать сигнатуры аммиака и сероводорода над облачными палубами Урана. Превосходные способности Близнецов наконец-то дали нам этот счастливый шанс.

Ли Флетчер

«Мы подозревали, что сероводородный газ некоторое время влиял на миллиметр и радиоспектр Урана, но мы не смогли идентифицировать его. Теперь эта часть головоломки также становится на свои места».

Глен Ортон из Лаборатории реактивного движения НАСА

В то время как результаты устанавливают нижний предел для количества сероводорода вокруг Урана, интересно поразмышлять над тем, какое влияние это окажет на человека даже при таких концентрациях.

«Если несчастный человек когда-либо спустится сквозь облака Урана, он столкнется с очень неприятными условиями. Удушение и воздействие отрицательной 200-градусной температуры атмосферы Урана, состоящей в основном из водорода, гелия и метана, отразятся задолго до запаха».

Ирвин

Новые результаты показывают, что, хотя атмосфера Урана может быть губительной для людей, этот обширный мир является благодатной почвой для изучения ранней истории нашей Солнечной системы. Возможно, поэтому приходит понимание физических условий в других больших, ледяных мирах, вращающихся вокруг звезд за пределами нашего Солнца.

Вы можете обсудить эту статью на нашем форуме, достаточно нажать на кнопку ниже.

Метки
Обсудить статью на форуме

Администратор

Впереди еще много нового!

Related Articles

Back to top button
Close