историята на мълниите в атмосферата на сатурн е много стара тя най-напред се появява преди години
Мисия: Cassini–Huygens

---

Историята на мълниите в атмосферата на Сатурн е много стара. Тя най-напред се появява преди години когато са изследвани естествените радиосигнали идващи от планетата, част от които могат да се дължат на електростатични заряди. Наскоро учените от мисията Касини, имаха щастието да получат първите фотографски доказателства за светкавици в атмосферата. Сега, натрупването на изображения във видима и инфрачервена светлина, предоставят нови доказателства, че тъмните облаци обикновено свързвани с гръмотевичните бури на Сатурн, съдържат тъмна вещества - сажди и други въглероди, които се образуват когато мълнията удари метана.

Тези резултати, са публикувани от Kevin Baines и Mona Delitsky в статия, в която се описват ефектите от мълнията в метановите облаци. При процеса се произвежда богата колекция от въглеродни вещества, което може да обясни необичайно тъмните спектрални характеристики на някои от облаците на Сатурн и по специално тези, които са наблюдавани в района на гръмотевичните бури. Светкавиците на Сатурн се смята, че са сравними по сила или малко по-слаби от мълниите на Земята. Но те са достатъчно силни, за да предизвикат някои интересни химии в облаците на Сатурн.

Учените са установили, че облаците, които се образуват в мълниеносните региони потъмняват с времето, образуват се кръгови тъмни петна в атмосферата. Ефектът на слънчевата светлина, която предизвиква концентрации на атмосферните съставки може да обясни потъмняването, но нов анализ във видими и инфрачервени наблюдения показва, че тези тъмни облаци представляват различен тип материали. Ефекта на светкавицата върху метана скоро създава продукти, като графит, сажди и въглеродни емисии. Понеже се намира на висока надморска височина, енергията на гръмотевичните бури допълнително издигат тъмния материал, където може да се види.
Увеличаване Credit: NASA/JPL/ASI/University of Arizona

Това цветно изображение с фалшиви цветове, направено от инфрачервени данни, получени от космически кораб "Касини", показва тъмни и светли облаци в атмосферата Сатурн, свързани с гръмотевичните бури. Конвекцията, генерирана от бурята изглежда причинява увеличаване на газообразен амоняк в горните слоеве на атмосферата. Ярките облаци амоняк, както се е формирал един отдясно, стават видими. Светкавиците, бушуващи в облаци от метан създават материали като въглеродни сажди и графит. Тези облаци изглеждат черни сред светлите облаци.

Червеното, показва отразената слънчева светлина от облаците на Сатурн при 0.93 микрона дължина на вълната. Зеленото показва отразената светлина при 0.90 микрона дължина на вълната, която се усвоява от атмосферния метан. Синьото показва, отразена слънчева светлина от облаците на Сатурн при дължина на вълната 2.73 микрона. Тъмните буреносни облаци са необичайно тъмни при определени дължини на вълните в синьо и червено. Издигнати на висока надморска височина от енергията на гръмотевичните бури, тъмния материал се издига до по-високи нива в атмосферата, където може да се види. Електростатичния разряд в атмосферата, образува също и друг тип облаци. Техните по-светли цветове предполагат образуване но амонячен лед от наскоро донесен амоняк в издигащите се облаци.



Светкавиците се смята, че се срещат предимно в региони от атмосферата, където има силни движения нагоре и надолу, причинени от конвекцията на влажните облаци. Електрическия заряд може да се натрупа от триенето между замразени и течни частици, които се издигат и падат в конвектиращите облаци.

Метанът се превръща във въглерод от мълния до около 100 км под видимата атмосфера. Други мълнии генерират продукти от сместа на кондензати, намиращи се на по-горни нива като вода и амониев хидросулфид. Резултата е, че в ледените частици се появява твърд въглероден замърсител, който е необичайно тъмен. Конвекцията кара амонячните газове в горните слоеве на атмосферата, които се виждат като светли облаци над слоевете в които бушуват мълниите, да се смесват с тъмни облаци съдържащи сажди, което се наблюдава от Касини.

За да обяснят тъмните облаци наблюдавани от визуалния и инфрачервен спектрометърът (VIMS) на борда на "Касини", екипа учени анализират резултатите от редица лабораторни експерименти, в които се изпитва каква химия настъпва с метана на Сатурн под действието на мълниите. Те открили, че мълниите може да редуцират въглеводородите, като метана, до елементарен въглерод. Повтарящото се статично електричество в метана, образува твърд въглерод, ацетилен и други въглеводороди. Температурата във вътрешността на мълния на Сатурн може да достигне над 30 000 келвина, далеч по-горещо от необходимото за производство на твърд въглероден от метан в атмосферата на Сатурн. Това преобразуване може да стане дори при температура до 2000 келвина.

Учените казват, че въглерод освободен дълбоко в атмосферата на Сатурн може да бъде доминиращия фактор за тъмнотата на облаците намерени в близост до гръмотевични бури. В допълнение, мълнията генерира големи количества енергия в тесен стълб от атмосферата и създава продукти с висока енергия, като например радикали и йони. След като стълба се охлади, новите химически продукти рекомбинират и замръзват в ново химическо вещество, което включва както сажди, така и истинска супа от органични съединения и екзотични видове, които съдържат смес от сяра, азот и фосфор. Светкавиците може да са двигателите на процеси, които водят до все по-сложна химия в атмосферата на Сатурн.

Учените казват, че в крайна сметка, разбирането на ефектите от мълниите, хвърля светлина върху химическите процеси, които при някои планетни тела може да доведат до произхода на живота.

Източник: НАСА

---

• 1688
• 0
• Apr 2, 2012

---

Коментар