10 прикладів інопланетної погоди, яка вас здивує
Погода на Землі може бути вельми руйнівною, але здебільшого, якщо не брати досить рідкісні вогняні торнадо, з неба просто капає вода. Якщо ви хочете випробувати по-справжньому буйну погоду, з цієї планети потрібно відлітати, тікати, лепетати. Там, за межами нашої Сонячної системи, обертаються такі планети, поряд із погодою яких наша може здатися легким літнім вітерцем.
Скляні шторми
Розташована в 63 світлових роках від Землі, планета HD 189733b - звичайний гарячий юпітер. Вона на 13% масивніша за Юпітера, але в 30 разів ближче до своєї зірки, ніж Земля — до Сонця. Це найближча до нашої Сонячної системи планета такого типу, тому вченим вдалося з'ясувати чимало інформації про неї.
Температура поверхні планети - 980 градусів за Цельсієм, вітри мчать зі швидкістю 6400 км/год. Екстремальна температура означає те, що атмосфера планети випаровується, у результаті планета втрачає до 600 мільйонів кілограм ваги кожну секунду.
Хоча планета знаходиться відносно близько до нас за галактичними мірками, знадобився хитрий трюк. Вчені використовували телескоп Хаббл, щоб упіймати світло, коли планета була поряд із зіркою, а потім знову, коли вона проходила за нею. Різниця дозволила їм з'ясувати колір планети, який виявився «блакитним».
Як і синій колір нашого неба, HD 189733b набуває свого відтінку від розсіювання світла в атмосфері. Тим не менш, саме цей відтінок не викликається повітрям. Світло розсіюється частинками силікату. Поверхня повністю вкрита зливами, але замість води по небу рухаються шматочки скла на швидкості, що в п'ять разів перевищує швидкість звуку.
Зелений кристалічний дощ
Дощ йде не лише на планетах. Претендентом на найкрасивіший дощу галактиці є протозірка під назвою HOPS-68, юна сонцеподібна зірка у 1350 світлових роках від Землі. Навколо неї все ще обертається хмара пилу, але разом із нею обертаються й крихітні осколки олівіну, зеленого кристала, що використовується для виготовлення ювелірних виробів, що обрушується дощем на цю зірку.
Як і багато дорогоцінного каміння, олівін утворюється при дуже високих температурах. Хмара навколо HOPS-68 досить холодна, приблизно -170 градусів за Цельсієм. Астрономи вважають, що олівін утворився біля зірки, а потім був викинутий джетами газу. Тепер він бомбардує дощем юну зірку, падаючи, «ніби блискітки», за словами вчених.
Відкриття, зроблене космічним телескопом Спітцер, допомагає вирішити загадку і в нашій Сонячній системі. Подібні кристали були нещодавно виявлені на одній із периферичних комет. Отримані дані говорять про те, що дорогоцінні камені могли бути сформовані на ранніх етапах життя нашої Сонячної системи і стали кометами після того, як були викинуті з центру.
Хмари ртуті
Альфа Андромеди, також відома як Альферац або Сірра, — найяскравіша зірка у сузір'ї Андромеди. Також вона має інший рекорд - це перша в історії зірка, у якої виявили погодну систему.
Відкриття почалося із загадки. Альфа Андромеди була однією з перших зірок, поверхню якої можна було детально вивчити, і було встановлено, що на ній є ділянки ртуті, склад яких змінюється з часом. По суті, і концентрація ртуті на різних ділянках складала різницю у десять тисяч разів.
На нашому сонці плями та зміни у складі є результатом магнетизму. Альфа Андромеди немає магнітного поля, тому необхідне інше пояснення. Астрономи спостерігализа зіркою протягом семи років і виявили, що картина концентрації зміщується з часом. Динаміка відповідає погодним патернам на Землі та на планетах на зразок Юпітера.
Зміщення означає, що хмари ртуті рухаються поверхнею зірки. Проте вирішення цієї загадки породило іншу. Схоже, що ртуть — це єдиний елемент зірки, здатний формувати хмари. Чому так ніхто не знає.
Хвилі екстремального тепла
HD 80606b — ще один «гарячий юпітер», хоч і вчетверо більший за Юпітер по масі. Планета особливо цікава тим, що вона спостерігається особливо ексцентрична орбіта. Її оберт навколо зірки за 111,4 земних дня пролягає по 0,88 дистанції від Сонця до Землі. Найближче положення щодо зірки в 30 разів ближче і триває лише кілька годин. Команда з Женевської обсерваторії досліджувала HD 80606b і визначила, що при наближенні до найближчої точки сторонній спостерігач міг би побачити, як яскравість планети зростає в 825 разів.
Результатом додаткової радіації стало те, що температура планети подвоюється за шість годин, з 527 до 1227 градусів за Цельсієм. Це найбільші «гойдалки» температур, які будь-коли спостерігали на планеті. Проте майже тисячократне збільшення обсягів сонячного світла не пояснює повністю цього процесу — на Землі, щоб подвоїти температуру, потрібно більше шести годин.
Вчені з'ясували, що раптовий спалах радіації викликає щось подібне до вибуху в частині атмосфери, яка звернена до зірки. Вона викликає вітер зі швидкістю 17700 км/год, що мчить над поверхнею планети. Потім обертання планети викликають гігантські закручені бурі, що розносять тепло на всі боки.
Коричневі карлики
Коричневікарлики утворюються так само, як і інші зірки, проте їм не вистачає маси, щоб спалахнути. Тому вони відносно холодні — деякі навіть прохолодніші за людське тіло. Низька температура коричневих карликів означає те, що вони не дуже яскраво світяться, тому часто їх важко виявити. Люди збудували неймовірні телескопи і з їх допомогою створили карту погоди коричневого карлика.
Телескопи Хаббл і Спітцер спостерігали за коричневим карликом 2MASSJ22282889-431026, або 2M2228, якщо коротше, що знаходиться за 39,1 світлових років від нас. Вчені виявили зміни у яскравості кожні 90 хвилин обертання карлика. Телескопи дозволили спостерігати різні довжини хвиль, які показали, що терміни цих змін варіюються в залежності від частоти інфрачервоного спектру, що вони відповідають.
Ці відмінності стали результатом руху хмар поверхнею карлика у бік штормів розміром із Землю. Температура поверхні карлика - 600-700 градусів за Цельсієм, а хмари складаються з екзотичних матеріалів, включаючи пісок і краплі розплавленого заліза.
Шторм із граду
NGC 1333-IRAS 48 – це «дитя» сонячної системи. Її центральна зірка все ще є коконом з газу та пилу. У центрі цього кокона, що обертається навколо зірки, знаходиться щільніший диск із матеріалів, які, найімовірніше, згодом утворюють планети. Цей центральний диск переживає те, що можна описати як шторм із граду. Вода, яка б п'ять разів могла наповнити земні океани, дощем проливається на центральний диск.
Він тепліший, ніж навколишня хмара матеріалу, і коли шматки льоду досягають хмари, вони випаровуються. Це змушує воду світитись інфрачервоним світлом, що допомогло телескопу Спітцер упіймати її у фокус.
Миотримали ще трохи знання у тому, як формуються планетарні системи. Ця «парова» фаза не триватиме довго, але присутність води дозволяє вченим обчислити розмір диска, його щільність та температуру. Сама пара зрештою замерзне і, можливо, стане кометою.
Магнітні торнадо
Вам не потрібно шукати надто далеко, щоб знайти незвичайну погоду на зірці. Насправді, наше Сонце – будинок для магнітних торнадо. Один із них був у п'ять разів більший за Землю — і якби він з'явився на поверхні Землі, він пройшов би півдороги до Місяця. Ці смерчі складаються з перегрітого газу та плазми у 2 мільйони градусів за Цельсієм. Вітри в торнадо ходять зі швидкістю 300 000 кілометрів на годину.
Перший торнадо було знято на плівку у 2011 році Обсерваторією сонячної динаміки у NASA. Інші теж потрапили до кадру — і вони постають перед корональними викидами маси. КВМ - це вибухи плазми та випромінювання, якими стріляє Сонце, і які, у свою чергу, пов'язані із сонячними плямами. З'ясування того, як усі ці магнітні явища поєднуються один з одним – справжня головоломка, яку намагаються вирішити суперкомп'ютери NASA.
Хоча не всі магнітні торнадо досягають серйозної висоти, близько 11 000 таких постійно блукає на поверхні Сонця. Ці невеликі та густонаселяючі Сонце торнадо були виявлені лише у 2012 році. Вони можуть бути частиною причини того, що корона Сонця набагато гарячіша, ніж його фотосфера, незважаючи на те, що знаходиться далі від центру. Це давня загадка.
Сатурн та Юпітер
Найвідоміший погодний феномен у нашій Сонячній системі – це Велика Червона Пляма Юпітера, гігантський шторм, помічений у першій половині 17 століття. Вимірювання наприкінці 19 століття показали, що його ширина – близько 40 000 кілометрів. До тогомоменту, коли зонд «Вояджер» пролетів повз пляму (наприкінці 70-х), шторм зменшився наполовину. У 2014 році телескоп Хаббла виміряв шторм і показав, що той близько 16 500 кілометрів у діаметрі. 1995 року Хаббл показував 20 950 кілометрів.
Звичайна погода на Венері просто страшна. Товста атмосфера планети робить її спекотною планетою в нашій Сонячній системі. Шар хмар у 20 кілометрів завтовшки поливає землю дощем із чистої сірчаної кислоти. Краплі дощу випаровуються, перш ніж потраплять на землю.
На довершення того, там є гігантські космічні вибухи. Насправді гігантські космічні вибухи. Вони відомі як «аномалії гарячого потоку» та викликані сонячним вітром, який обтікає Венеру. Однак сонячний вітер не завжди дме в одному напрямку. Кишені з плазмою можуть накопичуватись там, де вітер зустрічається з кордоном атмосфери Венери, і вони можуть досягати розмірів самої планети.
Погода в космосі
Погана погода буває не тільки у зірок та планет — у самого космосу також може бути. Викиди корональної маси та спалаху на сонці роблять вітер заряджених частинок. Коли вони потрапляють у Землю, вони викликають знамените північне сяйво. Вони також можуть викликати проблеми з електронікою, особливо у супутників. З 2014 року Британське метеорологічне бюро транслює 24-годинний прогноз космічної погоди.
В той час, як Сонце кидає потенційно руйнівні вітри в наш бік, воно також захищає нас і від значно більшого шторму. Останні 45 000 років Сонячна система подорожує крізь хмару міжзоряного газу близько 30 світлових років у поперечнику. Магнітне поле Сонця, або геліосфера, утворює міхур, такий самий, як магнітосфера Землі, що захищає нас від сонячного вітру. Останні спостереженняпоказують, що ця буря набагато турбулентніша, ніж ми очікували. Можлива причина того, що ми можемо знаходитися близько до межі цієї хмари — навіть у межах тисяч років руху крізь неї.
Але найпотужнішим погодним явищем у космосі є, звичайно, галактичні вітри. Ці вітри живляться за рахунок утворення та руйнування зірок і вибухають гарячим газом та пилом у масштабах галактик. Вони можуть штовхати матеріал на сотні тисяч світлових років та повністю уникати гравітаційного тяжіння галактик. Вони змінюють швидкість формування зірок та змінюють дискову структуру галактик.