Гигантский шторм, который пронёсся по Сатурну в конце 2010 года получил статус самого большого из когда-либо зафиксированных на кольцевой планете. Он действительно поразил учёных своей интенсивностью и длительным эффектом турбулентности. Новая статья в журнале Icarus раскрывает иной аспект взрывной силы шторма – способность сбивать и переносить ледяные частицы с глубин атмосферы планеты. Это открытие сделано благодаря исследованиям Сатурна в ближнем инфракрасном свете космическим кораблём NASA Cassini, который первым обнаружил частицы льда в верхних слоях атмосферы кольцевой планеты. Вода, по предположениям учёных, берёт своё начало в глубоких слоях атмосферы.
По словам Kevin Baines, соавтора публикации из Jet Propulsion Laboratory, новое открытие Cassini показывает, что Сатурн может «вытаскивать» воду из глубин порядка 160км. Учёный отмечает, что таким образом взрывная активность Сатурна может достигать масштабов активности Юпитера.
Буря штурмует Северное полушарие Сатурна примерно каждые 30 лет – если учесть, что планета совершает полный оборот вокруг Солнца за 29 лет то получается, что шторм происходит раз на год Сатурна. Первые намёки на новый шторм просматривались в данных, полученных радио- и плазменной волновой подсистемами Cassini 5 декабря 2010 года. Вскоре после этого аналогичные тенденции были замечены и на снимках научной подсистемы визуализации Cassini. Следует отметить, что шторм весьма быстро достиг статуса «Супер-шторм», окружив планету примерно на 30 северной широты. Протяжность шторма составила 300 тысяч километров.
Новая статья сосредоточилась на данных, собранных инфракрасных спектрометром Cassini 24 февраля 2011 года. Команда во главе с Lawrence Sromovsky выяснила, что в состав облака верхней части шторма входили три компонента: водный лёд, аммиачный лёд и неопределённая третья составляющая, вероятнее всего аммоний гидросульфид.
Классическая модель атмосферы Сатурна представлена многослойной структурой, с скоплениями водных облаков у основания, облаков гидросульфида аммиака в середине и облаков аммиака – ближе к вершине.
Буря, судя по всему, разрушила чёткие грани слоёв, поднимая водяной пар от более низкого слоя ввысь, что и обусловило более твёрдую консистенцию кристаллов льда, которые в последующем покрылись большим количеством более летучих материалов, таких как гидросульфид аммония и аммиака.
По словам Sromovsky, он и его команда предполагают, что под воздействием шторма облака устремляются вверх, достигая верхних слоёв атмосферы, благодаря чему они собственно и видимы для инфракрасных и прочих приборов космической обсерватории Cassini. Учёный отметил, что верхняя дымка бури является довольно оптически плотной, и что только в чрезвычайно активных регионах восходящие потоки способны её преодолеть. Примечательно, что эти восходящие потоки в инфракрасном свете отличаются от окружающей дымки частиц.
Размышляя над динамикой шторма на Сатурне исследователи пришли к выводу, что он происходил по принципу наземного конвективного шторма, когда воздух и водяной пар, проникая высоко в атмосферу, приводят к формированию высоких грозовых облаков. Высокие облака шторма Сатурна были в 10-20 раз выше любого из зафиксированных наземных штормов и протирались на большую площадь.
