Ученые: Сатурн постепенно "гаснет"

Почти как лампочка, которой постепенно уменьшают ток, Сатурн за последние четыре года излучает все меньше энергии в инфракрасном диапазоне, причем его южное полушарие значительно "ярче", чем северное, говорится в статье, опубликованной американскими и британскими учеными в Journal of Geophysical Research-Planets.

Исследователи под руководством Ли Лимина (Liming Li) из Корнеллского университета (США) проанализировали данные об инфракрасном излучении Сатурна, полученные в последние годы автоматической станцией "Кассини" (Cassini). Как оказалось, планета постоянно снижает яркость: только за последние четыре года ее излучаемая мощность упала на 2%, а эффективная температура - на 0,5%.

"Тот факт, что Сатурн излучает более чем в два раза больше энергии, чем получает от Солнца, был для нас загадкой свыше десятилетия. Что генерирует эту лишнюю энергию? Наше исследование - первый шаг в анализе", - отмечает соавтор статьи Кевин Бейнс (Kevin Baines) из Лаборатории реактивного движения НАСА.

Данные, полученные с инфракрасного спектрометра (CIRS) на борту "Кассини" ученые также сопоставили с информацией, полученной в результате пролета зондов "Вояджер", побывавших в окрестностях Сатурна в 1980 и 1981 году. Эта информация в сочетании с данными о количестве солнечного тепла, которое получает планета, может помочь ученым в конечном счете понять природу источника энергии в недрах Сатурна.

Все планеты в Солнечной системе излучают энергию в невидимом глазу инфракрасном диапазоне. "Мы полагали, что планеты излучают энергию равномерно и одинаково во всех направлениях. Теперь мы знаем, что Сатурн ведет себя иначе", - говорит Ли Лимин.

Как показали данные "Кассини", южное полушарие Сатурна излучает примерно на одну шестую больше энергии, чем северное. Этот эффект соответствует смене времени - в течение последних пяти лет в северном полушарии Сатурна была "зима", и "лето" - в южном. Как и на Земле, смена сезонов на Сатурне обусловлена наклоном оси вращения планеты, из-за чего одно полушарие планеты получает от Солнца больше энергии, чем другое.

Равноденствие на Сатурне, когда оба полушария освещены Солнцем одинаково, было в августе 2009 года.

Наблюдения "Кассини" показали, что эффективная температура - мера излучаемой тепловой энергии - северного полушария планеты постепенно падала с 2005 по 2008 годы и начала расти в 2009-м. В южном полушарии эффективная температура падала с 2005 по 2009 годы.

При этом вся планета в целом за период наблюдений "Кассини" медленно остывала, снижая поток излучаемой энергии. Чтобы проанализировать изменения, произошедшие один сатурнианский год (около 30 земных лет) назад, ученые обратились к данным, собранным "Вояджерами" в начале 1980-х годов. Однако, как оказалось, тогда существенной разницы в излучении между полушариями планеты практически не было.

Ученые полагают, что такие различия обусловлены погодой на Сатурне.

"Изменения в потоке энергии на Сатурне связаны с облачным покровом. Когда меняется площадь облаков, меняется и количество излучения, уходящего в космос. Эти значения могут меняться в течение одного сезона и от года к году. Но чтобы полностью понять, что происходит на Сатурне, нам нужна вторая половина картинки: количество энергии, которую поглощает планета", - говорит соавтор исследования Эми Саймон-Миллер (Amy Simon-Miller), руководитель Лаборатории планетных систем в Центре НАСА имени Годдарда.

Ученые намерены сделать следующий шаг, сравнивая данные с разных инструментов на борту "Кассини". В частности, спектрометр поможет выяснить, какое количество энергии отражают облака Сатурна. Сравнивая эти данные с информацией о потоке солнечной энергии, можно вычислить количество поглощенной энергии и в конечном счете определить, каков источник внутренней энергии планеты.

Миссия "Кассини - Гюйгенс" - совместный проект космических агентств США, Европы и Италии по изучению Сатурна. Космический зонд "Кассини" со спускаемым аппаратом "Гюйгенс" был запущен в 1997 году и достиг орбиты планеты 1 июля 2004 года. "Гюйгенс" изучил атмосферу и поверхность Титана, спутника Сатурна, а "Кассини" после отделения аппарата продолжил изучение планеты и ее спутников.

В конце сентября "Кассини" начал новый этап своей миссии, получивший название "Солнцестояние" (Solstice): срок работы аппарата продлен до 2017 года, а сам зонд даст ученым возможность впервые детально изучить весь сезонный период Сатурна.

В начале ноября на зонде произошел сбой, в результате которого "Кассини" перешел в "безопасный режим", в котором он перестает передавать научные данные и транслирует только информацию о своем состоянии. "Кассини" запрограммирован так, что он переходит в безопасный режим всякий раз, когда создается ситуация, требующая вмешательства с Земли.

Ученые рассчитывают возобновить нормальную работу аппарата 24 ноября.