Мы привыкли встречать смену сезонов снегом, дождем или градом. Их сила и частота зависят от климатических условий вашего места жительства. Но все земные осадки связаны, так как в их основе лежит вода.
Однако в других мирах и спутниках можно встретить совершенно удивительные разновидности осадков. Даже привычные снег и дождь отличаются, потому что состоят не из воды. Приготовьтесь побывать в местах с рубиновым градом и бензиновыми ливнями.
-
Каменные осадки
Обзор экзопланеты COROT-7b (вдвое крупнее Земли) в 2009 году показал необычное явление – каменный дождь. По плотности мир напоминает наш. Проживает на удаленности 2.5 млн. км от родной звезды (дистанция Солнце-Меркурий = 47 млн. км).
Мир расположен настолько близко к звезде, что находится в гравитационном блоке, где одна сторона всегда повернута к источнику света. Освещенная половина прогревается на 2327°C. Критический температурный режим приводит к тому, что скалистые породы тают и испаряются.
На поверхности расположены лавовые океаны и озера. Испаренная порода поднимается в атмосферный слой, где после конденсации предстает в виде каменных облаков. Конечно, эти тучи формируют каменные капли, которые снова оказываются в лавовом потоке. Цикл все время повторяется, напоминая водную активность на Земле.
-
Стеклянный дождь
В 2005 году данные космического телескопа Хаббл зафиксировали мир HD 189733b. Этот голубой гигант относится к типу горячих Юпитеров. Речь идет о крупных планетах газообразного типа, выполняющих вращение вокруг звезд на крайне приближенной дистанции. За этим следует повышенный нагрев поверхности, а именно 930°C (на Юпитере достигает -148°C).
Экзопланета отдалена от нас всего на 63 световых лет. Цвет формируется стеклянными осадками. Причиной служит невероятно мощный ветер, превышающий звуковую скорость в 7 раз (8700 км/ч). Облака в атмосферном слое наполнены силикатными частицами. Добавим сюда высокую температуру, и получаем расплавившееся стекло, которое выпадает в виде дождя с большим уровнем наклона.
-
Сухой ледяной снег
Если бы вы побывали на Красной планете в ночной период времени, то могли столкнуться с неприятными снежными бурями. Наш сосед располагает ледяными и водными облаками, расположенными на низком уровне (1-2 км над поверхностным слоем). Ученые полагали, что такие облака должны выпадать медленно (часы или дни). Но данные от орбитального аппарата MRO показывает, что снегопад достигает поверхности за 10 минут.
При заходе Солнца температурная отметка резко падает, из-за чего мощные ветры формируют подобие земных метелей. Такие ночные бури именуют «ледяными микровзрывами», которые по силе напоминают небольшие локальные штормы.
На Марсе можно встретить бури, представленные сухим льдом. Прежде всего, это касается территории возле южного полюса. Формируются такие облака из углекислого газа в замороженном состоянии. Хлопья опускаются плотно, накапливаются и формируют ледяную шапку, покрывающую южный полюс.
-
Драгоценные осадки
На удаленности в 1000 световых лет от нашей планеты проживает HAT-P-7b. Этот мир по размерам на 40% превосходит Юпитер, а его звезда вдвое крупнее Солнца. Дистанция между ними небольшая, поэтому планета заперта в гравитационном блоке и повернута одной стороной. Освещенная половина прогревается на 2586°C, пока теневая остывает. Температурная разница приводит к формированию мощного ветрового потока.
На более холодной половине происходит процесс облачного формирования. Сильные ветра выталкивают облака к солнечной стороне, где те испаряются. Но нас волнует состав. Это драгоценные облака, потому что вмещают корунд. Этот необычный минерал производит сапфиры и рубины. Дальнейшие исследования должны показать, как появляются осадки корунда при реакции с другими химическими соединениями.
-
Снежный солнцезащитный крем
При дистанции в 1730 световых лет от нас находится крайне раскаленный мир Kepler-13Ab. Планета известна тем, что укрыта снежным одеялом из диоксида титана – активное составляющее солнцезащитного крема. Звучит иронично, но этот «крем» появляется только на затененной стороне мира.
Kepler-13Ab относится к категории горячих Юпитеров в ситуации гравитационного прилива. Раскаленная половина прогревается на 2760°C (одна из самых горячих экзопланет). Большая часть подобных планет высвобождают тепло, из-за чего верхние атмосферные слои кажутся теплее нижних. Но Kepler-13Ab поступает совершенно наоборот, ведь на дневной стороне нет оксида титана (отвечает за впитывание и отражение тепла).
Зато оксид титана встречается на затененной стороне. Полагают, что именно мощные воздушные потоки переносили соединение, где оно охладилось и уплотнилось в виде облаков. Последние создают титановый снег, втягивающийся в нижние слои атмосферы поверхностной гравитацией.
-
Небесный дождь
В течение 14 лет спутник Сатурна Энцелад оставался интригующей загадкой для научного мира. На верхних атмосферных уровнях удалось зафиксировать наличие водяного пара, но никто не мог понять, что выступает источником. Ответ получили лишь в 2011 году с помощью крупнейшего инфракрасного космического телескопа обсерватории Гершеля.
Оказывается, на южном полюсе спутника находятся гейзеры, которые постоянно извергают ледяную воду. Если точнее, то каждую секунду в космическое пространство выбрасывается 250 кг материала. Большая часть оказывается на лунной поверхности.
Около 3-5% воды Энцелада появляется в атмосфере Сатурна, за счет чего формируется кольцо водяного пара вокруг планеты. Спутник постоянно его пополняет во время пролета по орбитальному пути. Это удивительная ситуация, ведь Энцелад – единственная луна в нашей системе, которой удается трансформировать химическое наполнение родной планеты. От Энцелада к Сатурну поступают различные соединения, вмещающие кислород и углекислый газ, которые на нижних уровнях формируют небольшие облака.
-
Кислотные дожди
Ранее полагали, что на Венере выпадает металлический снег. Было заметно, что горы планеты покрыты замерзшим снегом, что было невозможно из-за высокого солнечного нагрева. Дальнейший анализ показал, что горные шапки созданы из галенита и висмутина – два вида металла.
Интересно, что металл не формирует шапки, падая сверху. На поверхности Венеры встречаются долины, где металлы испаряются и трансформируются в туман. Последний поднимается и оседает на горных вершинах для конденсации. Однако на второй от Солнца планете встречаются и более экзотические осадки. Например, здесь регулярно выпадают кислотные дожди.
В верхнем атмосферном слое просматриваются следы воды. Она объединяется с диоксидом серы, формируя облака из серной кислоты. Но температура настолько высокая, что капли испаряются в полете, не коснувшись поверхности, и снова поднимаются в облака, возобновляя цикл.
-
Метановые муссоны
Крупнейший спутник Сатурна Титан считается единственным местом в Солнечной системе, кроме Земли, где жидкость падает на твердый поверхностный слой. Правда, здесь дождь представлен не водой, а жидким метаном.
На поверхности луны можно найти озера и моря, заполненные не жидкостью, а природным газом. Они непрерывно обновляются за счет ливней от углеводородных облаков. Осадки рассеиваются интенсивно, поэтому на некоторых территориях возникает эрозия и формируются новые озера, а на остальных возникает несколько новых дюн.
Есть и более экстремальные явления, вроде метановых муссонов. Возникают раз в год (30 земных лет), обеспечивая несколько сухих периодов. Когда на Титане выпадает дождь, то объем приравнивается к водному количеству, сброшенному на Хьюстон в период действия урагана Харви в 2017 году.
-
Алмазный дождь
Нептун и Уран способны своим дождем обогатить всех землян, ведь уникальные осадки представлены алмазами. Выпадают на 10000 км ниже точки поверхности, падая к ядрам и формируя алмазные айсберги, плавающие в океанах жидкого углерода.
Исследователи постарались воссоздать эту особенность в лабораторных условиях на Земле. На ледяных гигантах соединения представлены метаном, а здесь их заменили на полистирол. Команде удалось повторить экстремальные условия сильной жары и давления, из-за чего углерод трансформируется в алмазы. На температурной отметке в 4727°C и при нужном давлении появились крошечные алмазные камни.
Конечно, в ширину алмазы достигали всего несколько нанометров, так как созданные условия длились при коротком временном промежутке. А вот на Нептуне и Уране такие алмазы добираются до миллионов каратов в весе.
-
Осадки из плазмы
Удивительно, но осадки в виде плазменного дождя, можно встретить даже на родной звезде. С помощью спектрографа IRIS удалось зафиксировать необычное солнечное поведение. Изображения демонстрируют вспышки и последующие циклы в виде коронального дождя (съемки ведутся с 2013 года).
Солнечная вспышка – сильный радиационный взрыв, при котором выбрасывается крупный запас магнитной энергии, накаляющий звездную атмосферу и выталкивающий заряженные частицы в пространство. Солнечный материал оказывается снова на поверхностной точке в виде плазмы – газ с разделенными положительными и отрицательными ионами, управляющий сложными магнитными силами.
Важно отметить, что плазменный солнечный дождь стремительно остывает по мере сближения со звездной поверхностью. Температура короны намного выше, чем поверхностная, но ученые пока не могут найти причину этому.