На Земле шторм заканчивается, а жара хотя бы уступает место ночи. На других планетах буря может жить столетиями, пыль – закрывать весь мир, а дневная сторона – быть постоянно обращённой к звезде. Для далёких экзопланет мы не видим отдельные облака глазами: картину восстанавливают по спектрам и изменению яркости во время орбиты. Но даже проверенных данных достаточно, чтобы земной ураган показался спокойным ветром.
| Место | Планета | Что происходит в атмосфере |
|---|---|---|
| 10 | Марс | пыльные бури охватывают почти всю планету |
| 9 | Юпитер | Большое Красное Пятно живёт веками |
| 8 | Нептун | ветры разгоняются быстрее 2000 км/ч |
| 7 | Венера | 465 °C и давление около 92 земных атмосфер |
| 6 | HD 189733 b | силикатные частицы несутся со сверхзвуковым ветром |
| 5 | WASP-43 b | постоянные день и ночь соединяет мощный поток газа |
| 4 | WASP-76 b | железо испаряется на дневной стороне и конденсируется ночью |
| 3 | WASP-121 b | из раскалённой атмосферы уходят магний и железо |
| 2 | KELT-9 b | жара разрушает даже молекулы |
| 1 | WASP-12 b | звезда нагревает, растягивает и постепенно поглощает планету |
10. Марс
Марсианский ветер не обязательно сбил бы человека с ног: атмосфера у поверхности примерно в сто раз разреженнее земной. Опасность создаёт не сила отдельного порыва, а мелкая пыль. Она поглощает солнечный свет, нагревает воздух и усиливает циркуляцию, которая поднимает ещё больше частиц. Так локальный шторм способен разрастись до события планетарного масштаба.
В 2018 году такая буря закрыла значительную часть Марса и лишила солнечный марсоход Opportunity энергии. После глобальных штормов пыль оседает месяцами. Для будущих экспедиций это сразу несколько проблем: ухудшение видимости, загрязнение механизмов, падение выработки солнечных батарей и сложный прогноз освещённости.
9. Юпитер
Большое Красное Пятно наблюдают не менее нескольких столетий. Это гигантский антициклон, ширина которого всё ещё превышает диаметр Земли, хотя со временем пятно заметно уменьшается. В отличие от земного урагана, он не сталкивается с материками: у Юпитера нет твёрдой поверхности, способной быстро затормозить вихрь.
Облака аммиака и воды движутся полосами в противоположных направлениях, а быстрое вращение планеты поддерживает мощные струйные течения. Данные Juno показали, что Красное Пятно уходит на сотни километров ниже видимых облаков. Это не плоский рисунок на атмосфере, а глубокая погодная машина.
8. Нептун
Нептун получает намного меньше солнечного тепла, чем Земля, но его атмосфера парадоксально остаётся одной из самых деятельных. В верхних слоях измеряли ветры быстрее 2000 км/ч. Они огибают планету вместе с яркими метановыми облаками и тёмными вихрями, которые появляются и исчезают за несколько лет.
Источником энергии служит не только Солнце: Нептун излучает больше тепла, чем получает. Внутренний поток подпитывает конвекцию, а отсутствие твёрдой поверхности позволяет ветрам долго сохранять скорость. Погода здесь холодная, но вовсе не медленная.
7. Венера
У поверхности Венеры около 465 °C – достаточно, чтобы плавился свинец, – а давление примерно в 92 раза выше земного. Плотная углекислая атмосфера удерживает тепло благодаря мощному парниковому эффекту. Облака серной кислоты висят значительно выше поверхности и не приносят спасительной прохлады.
Сама планета вращается очень медленно, зато верхняя атмосфера обгоняет её: облака совершают круг всего за несколько земных суток. У поверхности ветер слабее, но из-за плотности воздуха всё равно способен двигать пыль. Венерианская крайность состоит не в одном шторме, а в устойчивом сочетании жара, давления и едкой химии.
6. HD 189733 b
Издалека этот горячий газовый гигант выглядит глубоким синим, но сходство с Землёй заканчивается на цвете. Оттенок связывают не с океанами, а с силикатной дымкой. Температура атмосферы превышает 1000 °C, а измеренный поток газа между сторонами планеты достигает примерно 8700 км/ч.
Популярное выражение «дождь из стекла» упрощает картину, но передаёт её суть: силикатные частицы могут конденсироваться в облаках и нестись почти горизонтально в сверхзвуковом ветре. Здесь необычны сразу и состав аэрозоля, и скорость атмосферной циркуляции.
5. WASP-43 b
WASP-43 b делает оборот вокруг звезды примерно за 19,5 часа и всегда обращён к ней одной стороной. Телескоп Webb проследил яркость планеты на протяжении полного оборота и составил температурную карту: день раскалён примерно до 1250 °C, ночь заметно прохладнее и скрыта облаками.
Перепад не превращает атмосферу в две изолированные половины. Экваториальные ветры, по оценке исследователей, достигают около 8000 км/ч и переносят горячий газ на ночную сторону. Отсутствие ожидаемого метана стало важной подсказкой: химические реакции просто не успевают вернуть его, пока воздух мчится вокруг планеты.
4. WASP-76 b
Этот ультрагорячий Юпитер тоже приливно захвачен. На дневной стороне температура поднимается выше 2400 °C, поэтому железо присутствует в атмосфере в виде пара. Наблюдения границы между днём и ночью показали асимметрию железного сигнала, которую объяснили переносом вещества и конденсацией на более холодной стороне.
Фраза «железный дождь» не означает лужи расплавленного металла под ногами – твёрдой поверхности у газового гиганта нет. Речь идёт о круговороте конденсата в атмосфере: металл испаряется, переносится ветром и выпадает глубже в холодной зоне.
3. WASP-121 b
WASP-121 b находится так близко к звезде, что приливные силы вытянули его в форму, напоминающую мяч для регби. Верхняя атмосфера нагревается примерно до 2500 °C. При такой температуре магний и железо не образуют привычные облака, а увлекаются потоком водорода и гелия в космос.
Hubble впервые уверенно увидел тяжёлые элементы, покидающие атмосферу горячего Юпитера. Это погода на границе с разрушением самой планеты: излучение раздувает верхние слои, а слабое притяжение раздутого гиганта уже не удерживает газ.
2. KELT-9 b
Дневная сторона KELT-9 b нагрета примерно до 4600 кельвинов – это горячее поверхности многих красных карликов. В таких условиях молекулы водорода распадаются на атомы. Перенесённые на ночную сторону атомы снова соединяются, высвобождая энергию и уменьшая перепад температур между полушариями.
Планета проходит полный год за полтора земных дня и движется почти над полюсами быстро вращающейся, сплюснутой звезды. Поэтому интенсивность облучения меняется даже на короткой орбите. Это не просто рекордная жара, а атмосферный режим, где химические связи становятся частью переноса тепла.
1. WASP-12 b
WASP-12 b завершает оборот всего за 1,1 дня. Звезда нагревает его дневную сторону примерно до 2500 °C, а приливные силы растягивают газовый гигант в яйцевидную форму. Планета поглощает не менее 94 процентов падающего видимого света и выглядит почти чёрной, тогда как на более прохладной ночной стороне могут образовываться облака.
Главная крайность выходит за пределы обычной погоды: вещество верхней атмосферы пересекает гравитационную границу планеты и перетекает к звезде. WASP-12 b буквально теряет себя под действием жара и приливов. По астрономическим меркам процесс стремителен – судьба мира может решиться за миллионы лет.
Чем дальше мы уходим от Земли, тем меньше «погода» похожа на дождь из прогноза. На Марсе её определяет пыль, на гигантах – многолетние вихри, а у звёзд – испарение металлов и разрушение молекул. Самые суровые атмосферы интересны не только рекордами: они показывают, где заканчивается устойчивость планеты как целого мира.