Для своей научной работы учёные создали программное обеспечение для моделирования погодных условий, аналогичное тому, что используется для прогнозирования погоды на Земле, а затем сравнили свои результаты с наблюдениями космического корабля "Кассини" (Cassini).
Как и земная, атмосфера Сатурна состоит из различных слоёв, объясняют авторы научной работы Чэн Ли (Cheng Li) и Эндрю Ингерсолл (Andrew Ingersoll). Большая её часть — это наружный слой, где облака менее плотные, чем в подоблачном слое, который простирается вниз к поверхности газового гиганта. Подобно тому, как масло будет плавать на поверхности воды, менее плотный наружный слой лежит на более плотной воздушной смеси из водорода и гелия, а также молекул воды. Этот внешний слой препятствует подъёму тёплого воздуха снизу, его охлаждению и конденсации пара, то есть процессу, необходимому для формирования грозы. И такое положение дел может иметь место на протяжении нескольких десятилетий.
Во времена этого крайне продолжительного затишья перед бурей внешняя часть атмосферы излучает тепло в космическое пространство и постепенно остывает, пока, наконец, не становится более плотной, чем нижний слой. Равновесие между слоями начинает меняться, и перегретый воздух снизу начинает пробивать себе путь во внешние слои. Более тяжёлые (по сравнению с гелием и водородом) молекулы воды циркулируют в массивных бурях до тех пор, пока первоначальный баланс температур в атмосферных слоях не восстанавливается, и планета снова не обретает спокойствие.
"Продолжительность затишья зависит от того, как быстро планета может охладиться, излучая тепло в космос, – комментирует Ли. – А так как Сатурн обладает массивной атмосферой, ей требуются целые десятилетия, чтобы остыть".
Добавим, что Сатурн и его сосед газовый гигант Юпитер постоянно подвергаются впечатляющим бурям. Однако Большое красное пятно на Юпитере имеет больше общего с земными антициклонами (возможно, это объясняется тем, что на Сатурне гораздо больше воды, которая может конденсироваться в форме облаков).
Подробности нынешнего исследования были опубликованы в издании Nature Geoscience.
