С момента своего запуска космический телескоп «Хаббл» занимается регулярным мониторингом погоды на внешних планетах Солнечной системы. За прошедшие три десятилетия он зафиксировал появление и развитие множества любопытных метеорологических феноменов, включая образование и исчезновение различных штормов, а также изменения цвета облачного покрова.

Одним из основных факторов, влияющих на погодные циклы Юпитера, является то, что он излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Это дополнительное тепло влияет на окраску облачного покрова и периодичность циклонов и антициклонов.

За последние полгода «Хаббл» дважды наблюдал Юпитер. На снимке, сделанном в ноябре 2022 года, видны мощные штормы в низких северных широтах. Цепочка чередующихся штормов образует волновой узор из вложенных друг в друга циклонов и антициклонов, сцепленных вместе, как чередующиеся шестерни машины, движущейся по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Если штормы подойдут достаточно близко друг к другу, то в теории они могут слиться и создать гигантский шторм, который сможет соперничать с Большим Красным пятном. Однако это довольно маловероятный сценарий. Шахматное расположение антициклонов и циклонов обычно предотвращает слияние отдельных штормов. Внутри этих бурь также наблюдается активность. Любопытно, что в 1990-е годы «Хаббл» не видел ни циклонов, ни антициклонов с грозами.

На ноябрьском снимке «Хаббла» также можно увидеть оранжевый Ио и отбрасываемую им тень. Разрешение телескопа позволяет рассмотреть пятнистую поверхность этого спутника, образованную в результате непрекращающихся извержений многочисленных вулканов. Что касается январского снимка, то на него попал Ганимед. Это крупнейший спутник системы в Солнечной системе. Его размеры превышают размеры Меркурия.

Погодные цикла Урана определяются его 84-летним периодом обращения вокруг Солнца, тем, что он излучает очень мало тепла (именно Уран является самой холодной планетой Солнечной системы), а также положением оси вращения. Дело в том, что она расположена «на боку» относительно плоскости обращения этой планеты вокруг Солнца. Из-за этого Уран испытывает весьма необычную смену сезонов. Половину уранианского года (42 земных года) планета обращена к Солнцу одним полюсом, в то время как другой скрыт в ночи. Затем ситуация меняется.

Первый снимок Урана был сделан в 2014 году через семь лет после весеннего равноденствия в северном полушарии планеты. Фото демонстрирует множественные штормы с облаками из метановых кристаллов льда в средних северных широтах над голубоватыми нижними слоями атмосферы планеты. Также можно увидеть тонкую полоску колец седьмой планеты.

Сделанное в ноябре 2022 года изображение демонстрирует заметно выросшую «шапку» высотной дымки над северным полюсом. Это чем-то напоминает городской смог. У границы полярной дымки также можно увидеть несколько небольших бурь. По мнению ученых, по мере приближения летнего солнцестояния в северном полушарии она станет еще ярче и будет направлена прямо на Землю, что даст идеальную возможность рассмотреть северный полюс планеты, а также ее кольца.

Однако ухудшение качества получаемых данных будет иметь место не только для наземных обсерваторий, но и для космических телескопов на низкой околоземной орбите. К ним относится знаменитый «Хаббл», орбита которого постепенно снижается и сейчас характеризуется средней высотой 538 километров. Таким образом, спутники на более высоких орбитах при определенных условиях способны испортить снимки «Хаббла», кроме того, есть вероятность столкновения телескопа с фрагментами отработанных спутников.

Группа астрономов во главе с Сандором Круком (Sandor Kruk) из Института внеземной физики имени Макса Планка опубликовала первые оценки негативного влияния околоземных спутников на данные телескопа «Хаббл». Они проанализировали отдельные кадры (среднее время экспозиции 11,2 минуты) и составные снимки (среднее время экспозиции 35 минут) с камер ACS/WFC, полученные в период с 22 марта 2002 года по 3 октября 2021 года, а также изображения, полученные инструментами WFC3/UVIS в период с 25 июня 2009 года по 3 октября 2021 года.

Результаты анализа оказались неутешительными. В период с 2002 по 2021 год, в среднем 2,7 процента изображений из рассмотренной выборки отдельных кадров «Хаббла» содержало минимум один спутниковый трек. Из-за разного поля зрения и диапазонов наблюдений есть разница между инструментами — в случае ACS/WFC было испорчено 3,2 процента снимков, а в случае WFC3/UVIS — 1,7 процента. Наблюдается рост загрязнения треками снимков со временем — с 2,8 до 4,3 процента для ACS/WFC и с 1,2 до 2 процентов для WFC3/UVIS.

Если рассматривать распределение спутников по небу с точки зрения «Хаббла», то вероятность встретить спутник при наблюдениях в экваториальной плоскости вдвое выше, чем где-либо еще. Кроме того, наблюдается небольшой избыток снимков с треками при наблюдениях на широтах выше 60 градусов, возможно, из-за спутников на высокоэллиптических и наклонных орбитах.

Пока что доля снимков с треками невелика, однако по мере увеличения числа спутников она будет расти. Если к 2030 году число спутников на низкой орбите станет равным 60-100 тысяч штук, то вероятность обнаружить трек на снимках «Хаббла» составит уже 20-50 процентов, в зависимости от положения спутников и их числа.

Александр Войтюк

Источник