Климат на Земле постоянно меняется. И всё чаще приходится слышать о катаклизмах: температурные рекорды, дожди, ураганы… Однако по космическим меркам жизнь на нашей планете сравнительно комфортна. Заглянем-ка на другие объекты Солнечной системы — интересно ведь, что там у них с погодой?

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №7(35). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Ближайшая к Солнцу планета лишена атмосферы. Ну, почти лише­на. Давление на Меркурии в полтриллиона раз меньше, чем на Земле, и атмосфера постоянно образуется заново под действием солнечного ветра. Средний срок жизни атома меркурианской атмосферы — всего 200 суток! Поэтому ни ветра, ни облаков, ни осадков. Зато можно поговорить о температуре.

Несмотря на близость к звезде, меркурианская жара не впечатляет — «всего» 427°C (мы говорим о поверхности). Зато амплитуда температур действительно рекордная: на теневой стороне планета стремительно остывает, причём минимум здесь намного ниже нуля: –183,2°C. Вот это «качели» — больше 600 градусов!

Эта планета могла бы стать двойником Земли, да и жизнь на ней могла бы случиться, если бы не парниковый эффект. Как считают планетологи, если бы атмосфера на Венере была подобна земной, то средняя температура составляла бы 80°C, а так…

Плотные облака из сернистого газа, капелек сернистой кислоты с содержанием хлора, а быть может, и серы, а также очень плотная (6,5% от плотности воды!) атмосфера из углекислого газа делают своё дело: давление почти в сотню атмосфер, температура 467°C. И ураганные ветры! По сути, атмосфера Венеры — это огромный ураган, который несётся над планетой со скоростью 120 м/с. Добавьте сюда грозы и молнии, которые зафиксировали ещё аппараты «Венера», а также кислотные дожди. Их, впрочем, правильнее называть кислотной виргой — так называются дожди, которые не достигают поверхности, а испаряются по пути.

Неудивительно, что ещё ни одной станции, опустившейся на поверхность Венеры, не удалось проработать там сколько-нибудь долго: счёт шёл на часы, а то и на минуты.

Конечно, самая изученная планета — это Марс. Условия там ­достаточно спартанские, но получше, чем на Меркурии или Венере. Самая высокая зафиксированная температура +27°C, самая низкая –143°C.

Атмосфера Марса гораздо более разрежена, чем земная, состоит из углекислого газа. Давление у поверхности в 160 раз меньше, чем на Земле. Кстати, именно поэтому в марсианской атмосфере, несмотря на все исследовательские проекты, связанные с Красной планетой, до сих пор пока никто не летал. В венерианскую атмосферу удалось запустить аэростаты, которые летали достаточно долго, а вот Марс… В 2020 году туда должен отправиться новый марсоход NASA с геликоптером на борту.

Тем не менее атмосфера на Марсе есть, и она весьма активна, поэтому можно говорить о климате. Более того, на планете хорошо заметна смена времён года. Это видно по полярным шапкам: зимой на «макушке» соответствующего полушария нарастает шапка из замёрзшего углекислого газа. Кстати, именно намерзание углекислоты погубило посадочный модуль Phoenix, который сумел обнаружить лёд в полярном грунте Марса: за зиму на солнечных батареях образовалось столько льда, что он попросту их раздавил.

Ещё одно погодное явление, выводящее из строя земную технику, — это пылевые бури. Помните фильм «Марсианин»? Персонаж Мэтта Деймона выжил, а первый в мире аппарат, совершивший мягкую посадку на Марс, ­­­­­­­­­­­­­— нет. 23 августа 1972 года на поверхность планеты опустилась советская автоматическая станция «Марс-3». Увы, пылевая буря накрыла её и заставила замолчать уже через 14,5 секунды после начала передачи данных. На «Марсе-3» было устройство ПрОП-М («Прибор оценки проходимости — Марс»), которое должно было передвигаться скачками по планете. Возможно, первый скачок и был сделан, но мы об этом никогда не узнаем.

Зато другим марсоходам погода, как ни странно, помогла. Знаменитые близнецы Spirit и Opportunity были рассчитаны на 90 марсианских дней работы. Ко времени их запуска было уже известно, что планета пыльная, а значит, за короткое время солнечные батареи покроются плотным слоем частиц и перестанут давать нужное количество энергии. Поначалу всё так и было: шло время — мощность падала. Но потом выросла снова, будто бы инопланетяне вытерли панели тряпочкой. Ну, почти так оно и было. «Марсиан» удалось сфотографировать: марсоходы и орбитальные аппараты запечатлели сильные вихри, сдувающие пыль с панелей Spirit и Opportunity. Когда такие вихри захватывают пыль и песок, то становятся видимыми — эти небольшие смерчи называют «пылевыми дьяволами».

Бывают ли на Марсе осадки? Тот же аппарат Phoenix в приполярных областях наблюдал метель из углекислотного снега. Правда, это была вирга — осадки, которые испаряются, не долетев до поверхности. Однако снег на Марсе всё же иногда идёт. Кроме того, весьма часто случаются разреженные туманы и дымки.

Говорить о погоде на самой большой планете в Солнечной ­системе (как и на всех оставшихся) можно только с некоторыми дисклеймерами. В принципе, всё, что мы наблюдаем на Юпитере, и есть погода, ведь планета эта — очень холодный на поверхнос­ти газовый гигант. Её атмосфера плавно переходит в жидкий водородный океан где-то глубоко в недрах и затем, возможно, в твёрдое ядро из металлического водорода.

Та «поверхность», что мы видим, на самом деле плотный облачный слой. Верхние облака Юпитера состоят из аммиака, тогда как сама планета в основном из водорода и гелия.

Атмосфера Юпитера очень активна — она организована в многочисленные полосы, параллельные экватору и ограниченные зональными потоками (струями). Моделей атмосферы Юпитера множество, но всеобъемлющую построить пока не удаётся.

Главное атмосферное явление на планете — это, конечно, самый большой ураган в Солнечной системе, вихрь под названием Большое Красное Пятно, который существует уже более 300 лет. В этом урагане легко поместятся несколько планет размером с Землю. Скорость ветра внутри достигает 500 км/ч!

Бывают на Юпитере и другие пятна-ураганы, но они и размером поменьше, и живут «всего» десятки лет. Например, с конца 1930‑х годов наблюдались так называемые белые овалы, которые в итоге слились в один Овал ВА. Кстати, ещё аппараты Voyager обнаружили, что в центрах таких вихрей сверкают молнии длиной в тысячи километров и мощностью в тысячи раз больше земных.

Атмосфера Сатурна не такая яркая, как у Юпитера, но в целом похожа на старшего (большего) брата. Такие же ветры с ураганной скоростью, вихри — поменьше. Но есть и кое-что уникальное. На Северном полюсе планеты зонд Cassini обнаружил загадочное атмосферное явление — гексагон Сатурна, огромный правильный шестиугольный ураган со сторонами по 13 800 км. Стены шестиугольника имеют около 100 км в высоту, а вращается он с периодом в 10 часов 39 минут 24 секунды. Полностью корректная модель этого явления пока не построена.

Бывают на Сатурне и полярные сияния (авроры) — как в северном, так и в южном полушарии. Их зафиксировали аппарат Cassini и телескоп Hubble.

В системе Сатурна есть единственный в Солнечной системе спутник с собственными атмосферой и погодой. Речь идёт о Титане.

Этому небесному телу не повезло с «пропиской»: окажись он на месте Меркурия (а Титан больше) — был бы самостоятельной планетой. Зато, в отличие от Меркурия, у Титана есть плотная азотная атмосфера толщиной в 400 км. Кроме того, это единственное, кроме Земли, небесное тело, где можно наблюдать жидкие моря и реки. Заполнены они, правда, в основном метаном.

Метан играет на Титане роль воды: помимо морей и рек он образует дождевые облака, из которых проливаются метановые дожди. Кстати, незадолго до посадки зонда Huygens на Титане прошёл дождь! А это, между прочим, большая редкость в здешних краях: среднее количество осадков на спутнике — около ­­­­­­­­ 20–30­­­­­ ­­­­­­­­­­мм в год. Как в пустыне.

Нептун

Про «погоду», а точнее, про атмосферу Нептуна и Урана мы знаем гораздо меньше. Дело в том, что человечество изучало эти планеты вблизи лишь однажды и очень короткое время — во время пролёта мимо них аппарата Voyager 2 в 1980‑х годах. К тому же и сами планеты — верхние слои их атмосфер — оказались менее выразительными, чем атмосферы больших по размеру Сатурна и Юпитера.

Уран

Столь же невыразительна поверхность «голубых гигантов», особенно Урана. Возможно, причиной тому значительно более низкая температура планет (атмосфера Урана самая холодная в Солнечной системе: –224°С).

На Нептуне заметен вертикальный рельеф облаков и наблюдается смена времён года.

Ну и в заключение нашего метеорологического обзора — пару слов о «погоде» на Плутоне. До 2015 года мы вообще ничего не знали об атмосфере на этой карликовой планете — кроме того, что она есть и очень разрежена.

Однако три года назад, 14 июля 2015 года, миссия New Horizons пролетела рядом и передала на Землю фотографии атмосферы Плутона, сделанные в момент, когда он закрыл Солнце. Оказалось, что у планеты действительно есть атмосфера из азота, очень разреженная — в 100  000 раз менее плотная, чем на Земле.

Есть даже некоторая вероятность, что по мере удаления от Солнца здешняя атмосфера замерзает и выпадает в виде снега, а затем снова превращается в газ. В любом случае в 2015 году человечество открыло первое атмосферное явление на Плутоне — многослойную дымку.