Прогнозы погоды на Титане

Как и Земля, Титан имеет различные времена года. Это потому, что Титан имеет плотную атмосферу. Это единственный спутник в нашей Солнечной системе, который может претендовать на такое заявление. Каждый сезон длится около семи земных лет, так как период обращения Сатурна вокруг Солнца занимает около 29 земных лет.
Последняя смена сезона произошла в 2009 году. В Северном полушарии зима сменилась весной, в то время как в Южном полушарии, лето пошло на закат. Но в мае 2012 года, во время осеннего сезона в Южном полушарии, мы получили изображения с космического аппарата НАСА «Кассини», которые показали огромный полярный вихрь (или закрученные облака), образующиеся выше Южного полюса Титана. Ученые были озадачены, потому что вихрь возник на высоте около 300 километров поверхностью спутника, — это область, которая должна была быть слишком высокой и слишком теплой для образования такого явления.
Анализируя спектральные цвета солнечного света, которые отражаются от атмосферы Титана, они смогли увидеть следы замороженных частиц цианида водорода (HCN), токсического соединения. Это означало, что современные модели Титана оказались неправильными. Для образования этих частиц в верхних слоях атмосферы должно быть холоднее, чем предполагалось — около 100 градусов по Цельсию. Вследствие смены времени года атмосфера в Южном полушарии охладилась быстрее, чем ожидали.
При сезонном изменении погоды циркуляция атмосферных масс направляет большое количество газа к югу, HCN там концентрируется и охлаждает воздух вокруг себя. Кроме того, в зимний сезон ослабевает солнечный свет, что приводит к дальнейшему охлаждению в Южном полушарии.
Это говорит исследователям о том, что они могут раскрыть еще больше тайн в день летнего солнцестояния на Сатурне, который состоится в 2017 году.

Происхождение ультра-высокоэнергетических космических лучей

Космические лучи – это высокоэнергетическое излучение, природу которого мы не в силах понять в полной мере. Одна из самых больших загадок в астрофизике, — где ультра-высокоэнергетические космические лучи возникают и как они используют такую огромную энергию.
Это самые энергоёмкие из известных частиц в нашей Вселенной. Ученые могут отслеживать краткое появление частиц высоких энергий из этих космических лучей. Когда они ударяются о верхние слои атмосферы Земли, образуется взрывной каскад вторичных радиоволн, которые живут не более нескольких наносекунд. Но на Земле мы просто не получаем достаточного количества этих редких частиц с высокой энергией, чтобы выяснить, куда они идут и откуда.
Наш крупнейший датчик на Земле имеет площадь около 3000 квадратных километров, что по размеру примерно сопоставимо с величиной Люксембурга или Род-Айленда. С помощью SKA (Square Kilometer Array — «Квадратная километровая решётка») которая, как ожидается, станет крупнейшим радиотелескопом в мире, ученые намерены превратить Луну в огромный детектор космических лучей. SKA будет использовать всю видимую поверхность Луны, чтобы обнаружить сигналы радиоволн от этих частиц. Ученые должны иметь возможность отслеживать около 165 эпизодов появления этих космических лучей каждый год, а не 15, которые они наблюдают ежегодно в настоящее время.
«Космические лучи с такою энергией настолько редки, что нам нужен огромный детектор, чтобы отследить их сколь-нибудь значительное количество», — сказал д-р Джастин Брэй из Университета Саутгемптона. «Но Луна превосходит любой детектор частиц, который был построен до сих пор. Если мы сможем сделать эту работу, то получим лучший шанс выяснить, откуда и куда они идут».

Радио-тёмные пятна на Венере

Венера имеет горячую, облачную, плотную атмосферу, которая закрывает её поверхность от наблюдения с космических аппаратов в видимом диапазоне. На сегодняшний день единственный способ увидеть поверхность — направить радар сквозь облака и отражать его от поверхности планеты, измеряя высоты. Также мы наблюдаем радиоизлучения от горячей поверхности планеты.
Когда космический корабль НАСА «Магеллан» в последний раз посетил Венеру 20 лет назад, были обнаружены два тайны, которые еще предстоит разгадать. Во-первых, чем выше наблюдаемый на Венере объект, тем лучше (или «ярче») радиоволны отражаются от его поверхности. Нечто подобное происходит и на Земле, но в диапазоне видимых лучей. Это означает, что мы наблюдаем наличие на больших высотах низких температур. Подумайте о том, как тепло на поверхности Земли может перейти в снег и лед на вершине горы. Это наше объяснение происходящему в видимом свете.
Для достижения того же эффекта на Венере, когда мы не можем увидеть поверхность в видимом свете, по мнению ученых, необходимо наличие химических процессов выветривания, которые зависят от температуры или осадков в видетяжелых металлов, которые образуют «металлический» иней.
Вторая тайна заключается в том, что мы получаем радио-тёмные пятна на больших высотах на поверхности планеты. Например, ученые засекли, что мощность («яркость») радиолокационного отражённого сигнала от высоты 2400 метров быстро возрастала до высоты 4500 метров. Но на высотах 4700 метров они получили большое количество чёрных пятен, иногда исчисляемых сотнями. Эти места поглощают радиосигналы.