Облака в северном полушарии Сатурна

Атмосфера Сатурна — второй по размерам и массе планеты Солнечной системы — почти на 75% состоит из водорода, еще примерно четверть приходится на гелий, а остальные газы (в первую очередь метан CH4) составляют менее процента. Скорость ветра здесь может достигать 1800 км/час (0,5 км/с). За счет чего атмосферные газы разгоняются до такой скорости, ученые пока сказать не могут: энергии Солнца для этого явно недостаточно, поскольку Сатурн находится от него почти в 10 раз дальше, чем Земля. Считается, что источник дополнительной тепловой энергии, вызывающей мощные конвективные потоки в газовой оболочке планеты, находится в ее недрах.

Этот детальный снимок облачных структур в атмосфере Сатурна зонд Cassini сделал в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне через три светофильтра, центрированные на длины волн 619, 727 и 750 нм. Изображение представлено в условных цветах.

Температура у верхней границы облачного слоя, измеренная с помощью инфракрасных радиометров космического аппарата Cassini (NASA), составляет примерно 23 K (-250°C). Далее она постепенно растет и на «глубине» порядка 130 км уже достигает нулевой отметки по шкале Цельсия. Соответственно меняется и состав сатурнианских облаков: наиболее высокие состоят из мелких кристаллов твердого метана, ниже лежат аммиачные, еще ниже — облака из водяного льда.

Примерно в 170 км под тропопаузой наблюдаются редкие облачные структуры из гидросульфида аммония NH4SH. О том, что происходит на еще больших глубинах, ученые могут только догадываться. Предположительно там под действием высоких давлений газообразный водород переходит в гипотетическую электропроводящую форму — так называемый металлический водород. Также пока не существует единого мнения о том, что следует считать нижней границей атмосфер газовых гигантов (четкой верхней границы, как и атмосферы планет земной группы, они не имеют).

На снимках, сделанных в видимом и инфракрасном диапазоне широкоугольной камерой Cassini, заметны сложные облачные образования в северном полушарии Сатурна, возникшие в ходе взаимодействия многочисленных конвективных потоков — более теплых, поднимающихся от центра планеты, и холодных, опускающихся обратно. Фотографирование велось в характерных линиях поглощения и рассеяния метана (619 нм, 727 нм и 750 нм).