Дождь, снег, мокрый дождь и град – стандартные формы осадков. Все мы с ним отлично знакомы, они выпадают в любой климатической зоне, где бы Вы ни жили. Какими бы ни были осадки на нашей планете, в любом случае, все они состоят из различных форм воды. Но во Вселенной существует множество миров! Разные планеты и их спутники также покрываются разными видами осадков, порой совершенно невероятных и удивительных. 

Различные виды миров основаны на различных видах химических элементов. Это приводит к некоторым очень интересным явлениям как то: рубиновые дожди или ливни бензина.

10. Каменный дождь

В феврале 2009 года ученые-астрономы обнаружили экзопланету CoRoT-7b. Ее размер почти в два раза больше нашей Земли, а масса в пять раз превышает массу нашей планеты. Плотность этой экзопланеты подобна нашей родной планете, хотя климатические и иные условия совсем не такие гостеприимные. CoRoT-7b находится приблизительно в 2.5 миллиона километров (1.5 миллиона миль) от ее звезды.

Фотография: ESO/L. Calçada

Для сравнения Меркурий находится приблизительно в 47 миллионов километров (29 миллионов миль) от нашего Солнца в самой близкой точке орбиты и это в 23 раза дальше от Солнца, чем у CoRoT-7b, поэтому год на ней проходит всего за 20,4 часа. Из-за близости CoRoT-7b к ее солнцу, эта скалистая планета гравитационно связана со своей звездой. Она вынуждена все время поворачиваться одной и той же самой стороной к своей родительской звезде, как и наша Луна, всегда обращенная одной и той же стороной к нам. Непосредственно обращенная к солнцу сторона планеты находится под постоянными температурными нагрузками приблизительно 2 327 градусов Цельсия (4 220 °F). Такие адские условия приводят к плавлению и выпариванию скал и полезных ископаемых, что и создает уникальную форму осадков планеты.

CoRoT-7b покрыта океанами и озерами лавы. Расплавленная порода испаряется и поднимается вверх, формируя тонкую атмосферу, где остывает, уплотняется и образует каменные или скальные облака. Звездные ветры перемещают горные облака на холодную сторону планеты, где она и остывает. Дождь из таких облаков представляет собой крошечную горячую гальку различных минеральных составов, падающую снова в океаны лавы. Ученые предполагают, что размеры гальки очень и очень маленькие, скорее всего размером с нашу пыль. Такой цикл обращения осадков напоминает наш земной.

9. Дождь из расплавленного стекла

Фотография: ESO/M. Kornmesser

Экзопланета под названием HD 189733b была обнаружена космическим телескопом Хабблa в 2005 году. Синий гигант попадает в категорию экзопланет, известных как “горячий Юпитер”. Горячий Юпитер – это большие планеты, которые вращаются вокруг их солнца очень близко, что приводит к чрезвычайно горячим поверхностным температурам планет. Такая тесная гравитационная связь планеты с ее звездой довольно распространена во Вселенной. Но вот что выделяет эту планету из множества других: как правило, близко к звезде расположены маленькие планеты. А эта является гигантом! И по своему размеру и по массе. Это и заставляет экзопланету быть все время повернутой оной стороной к ее солнцу. HD 189733b испытывает дневные температуры до 930 градусов Цельсия (1,700 °F). Для сравнения, средняя температура на Юпитере минус 148 градусов Цельсия (–234 °F).

HD 189733b расположена на расстоянии 63 световых лет от Земли. Как и Земля, эта планета издалека кажется синей, но на этом общие черты с Землей заканчиваются.

Вновь эта планета привлекла внимание ученых после исследования ее атмосферы в рентгеновском излучении. Оказалось, что синяя планета очень сильно приблизилась к поверхности своей звезды и затмила ее свет своим рентгеновским излучением, что говорит о том, что ее атмосфера намного больше, чем предполагалось ранее. Однако из-за такого близкого расположения к источнику света и высоких температур на самой планете, ее атмосфера с невероятной скоростью испаряется: 100 миллионов килограммов (220 миллионов фунтов) в секунду.

HD 189733b приобрела свой цвет от непрерывного стеклянного дождя, который постоянно обрушивается на планету. Скорость ветра на HD 189733b в семь раз превышает скорость звука, это примерно 8700 километров в час (5400 миль в час). Атмосфера экзопланеты HD 189733b довольно большая и содержит облака, которые пропитаны частицами силиката. Когда эти остывшие частицы силиката опускаются вниз, экстремальная жара на поверхности планеты мгновенно расплавляет стекло, и суровые ветры заставляют стеклянный дождь падать боком.

8. Снегопад из «сухого льда»

На Марсе бывают настоящие снежные бураны из «сухого льда» или замороженного углекислого газа, которые бушуют в середине марсианской ночи.

Фотография: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

Это необычное явление выделяет Марс как единственную планету Солнечной системы, обладающую таким видом осадков. У нашей соседней планеты есть облака, состоящие из воды и льда. Они располагаются чрезвычайно низко над поверхностью планеты, около одного или двух километров (0.6-1.2 мили). Ранее считалось, что осадки из этих облаков будут медленно и неспешно дрейфовать к поверхности планеты, лениво опускаясь вниз часами или даже днями. Информация, собранная Глобальным Марсианским исследователем (MRO) и Орбитальным аппаратом изучения Марса, доказала обратное. Марсианский снегопад может достигнуть поверхности планеты меньше чем за десять минут.

Во время заката на Марсе температура на поверхности планеты значительно понижается, провоцируя сильные ветры, которые в свою очередь создают подобную снежной буре метель. Эти ночные штормы немного похожи на земные, поскольку марсианский лед “микроразрывается” и становится похожим на наш снег, что в свою очередь напоминает снежные бураны Арктики.

Метели на Марсе состоят из “сухого льда”. Это касается штормов на его Южном полюсе. Облака формируются из замороженного углекислого газа. Хлопья от этих облаков падают достаточно плотно и, накапливаясь, образовывают ледяной покров углекислого газа, который покрывает Южный полюс планеты.

7. Дождь из драгоценных камней

Фотография University of WarwickMark Garlic

HAT-P-7b — экзопланета, расположенная в 1,000 световых лет от Земли. Планета на 40 процентов крупнее Юпитера (в 500 раз больше Земли) и вращается вокруг звезды, вдвое большей, чем наше Солнце. Планета HAT-P-7b расположена очень близко от своей крупной звезды и приливным образом связана с ней (как наша Луна). Обращенная к солнцу сторона планеты нагревается в среднем до температуры 2 586 градусов Цельсия (4 687°F).

Темная сторона HAT-P-7b значительно холоднее, и различие в температуре между этими двумя сторонами рождает интенсивные ветры или штормы вокруг планеты. Облака формируются на более прохладной темной стороне HAT-P-7b. Сильные порывы ветра переносят облака на солнечную сторону. Время жизни этих облаков на солнечной стороне планеты очень короткое прежде, чем они испарятся на экстремальной жаре. Облака HAT-P-7b красивы. Они содержат корунд, минерал, из которого формируются сапфиры и рубины на Земле. Дождь от облаков корунда, несомненно, великолепен.

Сейчас астрономы пытаются узнать больше об атмосфере HAT-P-7b, чтобы определить, как осадки из корунда форируются, реагируя с другими химическими соединениями, находящимися на поверхности планеты. Такие интересные открытия возможны благодаря изучению света, отраженного от экзопланеты.

6. Солнцезащитный снег

Кеплер-13Аб (Kepler-13Ab) — невероятно горячая планета расположенная в 1 730 световых лет от Земли. Диоксид титана снегов экзопланеты – активный ингредиент в солнцезащитном креме. Как ни странно, солнцезащитный «снег» выпадает только на темной стороне планеты.

Кеплер-13Аб — эдакий горячий Юпитер в своей солнечной системе, вращается очень близко от своей звезды-хозяина и приливным образом с ней неразрывно связан. Температуры на дневной стороне планеты достигают 2 760 градусов Цельсия (5 000 °F), делая Кеплер-13Аб одной из самых горячих известных экзопланет.

Самый Горячий Юпитер (газовый гигант) излучает огромное тепло, разогревая верхнюю атмосферу планеты сильнее, чем его более низкая атмосфера. Кеплер-13Аб уникален в том, что является единственным горячим газовым гигантом. Сильные ветры планеты разносят газ окиси титана вокруг более холодной ночной стороны, где газ уплотняется, образуя прозрачные хлопья, которые объединяются в облака, и затем выпадают в виде снега. Большая поверхностная сила тяжести Кеплера-13Аб — в шесть раз большего, чем Юпитер — притягивает снег окиси титана из верхней атмосферы и заманивает его в ловушку в более низкой атмосфере. Такой процесс происхождения осадков астрономы назвали «холодной ловушкой».

Без газа окиси титана, который поглощает падающий на планету звездный свет на дневной стороне, атмосферная температура становится холоднее с увеличивающейся высотой. Обычно, окись титана в атмосферных слоях горячего Юпитера поглощает свет и повторно излучает его тепло, заставляя атмосферу стать теплее на больших высотах

Наблюдения за экзопланетами помогают понять сложности погоды и атмосферного состава на других планетах, и могут когда-нибудь быть применимы к анализу планет Земного размера для обитаемости.

5. Астрономический «ледяной» дождь

Фотография: NASA/JPL/Space Science Institute

Энцелад, шестой по величине спутник Сатурна, более 14-лет хранил свою тайну. Существование водяного пара было обнаружено в верхней атмосфере Сатурна, но было неизвестно, откуда он взялся. Космическая Обсерватория Herschel Европейского космического агентств – самый большой инфракрасный космический телескоп, когда-либо запущенный, дала ответ на этот любопытный вопрос в 2011.

Гейзеры спутника Сатурна

Гейзеры расположены на южном полюсе Энцелада. Гейзеры регулярно прорываются через атмосферу спутника, ежесекундно отправляя в космос приблизительно 250 килограммов (550 фунтов) ледяной воды. Большая часть ее снова оседает на поверхность спутника. Еще какая-то часть воды теряется в космосе, кольцах Сатурна, и лишь немного добирается до атмосферы планеты. Энцелад проливает три — пять процентов своей воды в атмосферу Сатурна. Это создает кольцо водяного пара вокруг Сатурна, который спутник постоянно пополняет во время приближения своей орбиты к планете.

Энцелад — единственная луна в нашей солнечной системе, которая влияет на химию ее родительской планеты. Вода, которую Энцелад вводит в атмосферу Сатурна, создает другие химические элементы, содержащие кислород, такие как углекислый газ, и в конечном счете спускается глубже на планету, где это формируются маленькие облака.

4. Кислотные дожди

Фотография:NASA, Image processing by R. Nunes

Когда-то считалось, что на Венере лежат «металлические снега». Горы планеты покрыты тем, что, похоже на слой замороженного снега. Естественно, палящие температуры на Венере никак не способствуют образованию этих романтичных осадков. Более пристальный и приближенный взгляд на горные пики планеты показал, что они были сделаны из галенита и висмутинита, двух типов металла. Но металл не покрывает эти горные вершины, падая сверху. На Венере есть долины, где металлы испаряются и становятся туманом. Туман поднимается и оседает у подножья гор, где он уплотняется. Металлический наст сформирован уплотненным туманом, а не падающим снегом.

Но на Венере действительно образовывается уникальная форма осадков. Ливни серной кислоты регулярно обрушиваются на планету.

Верхняя атмосфера Венеры содержит незначительное количество воды. Вода соединяется с двуокисью серы, что формирует облака серной кислоты. Эти облака прорываются во время частых штормов, хотя кислотный дождь испаряется, прежде чем он достигнет поверхности планеты. Когда дождь серной кислоты испаряется, он концентрируется в атмосфере, чтобы еще раз сформировать облака серной кислоты, которые начинают цикл снова

3. Муссоны метана

Титан, самый большой спутник Сатурна, является единственным другим местом в нашей солнечной системе помимо Земли, где жидкие осадки льется дождем на твердую поверхность. Но на Титане в форме жидких осадков проливается жидкий метан.

Фотография: NASA

Поверхность Титана содержит озера и моря природного газа. Облака углеводорода подпитывают озера и моря в форме ливней, которые обрушивают огромные объемы дождя метана за очень короткие периоды времени. Ливень титана рассеян по своей интенсивности, так некоторые области спутниковой эрозии превращают озера в пустыни, если можно так выразиться, и формируют новые озера. Штормы муссонного типа на Титане чрезвычайно необычные, и случаются лишь раз в течении года на Титане.

Год Титана эквивалентен приблизительно 30 Земным годам. Совершенно точно можно заявить, что на спутнике Сатурна случаются засухи. Когда действительно идет дождь на Титане, то количество жидкого метана, который обрушивается с небес, сопоставимо с объемом воды, который Ураган Харви свалил на Хьюстон в 2017.

2. Алмазный дождь

В Нептуне и Уране бывает, возможно, самый дорогой дождь из всех описанных. Их уникальные осадки формируются и изливаются на глубине приблизительно 10 000 километров (6 200 миль) ниже поверхности. Именно здесь души алмазов проливаются дождем к ядрам этих ледяных гигантов, формируя алмазные айсберги, которые плавают в океанах жидкого углерода.

Ученые воссоздали этот уникальный процесс в лаборатории на Земле. Комплексы, сформированные из метана, которые существуют на Нептуне и Уране, исследователи заменили полистиролом, подходящей химической альтернативой. Уникальное устройство использовалось, чтобы моделировать сильную жару и давление, которое заставляет углерод глубоко в этих планетах формировать алмазы. Когда инструмент создал температуры около 4 727 градусов Цельсия (8 540 °F) и давления, которые похожи на те, которые, как считают ученые исследователи, существовали под поверхностью Нептуна и Урана, удалось сформировать крошечные алмазы.

Алмазы были только несколько миллимикронов шириной, потому что условия, созданные в лаборатории, длились в течение очень короткого периода времени. Алмазы, которые формируются и затем накапливаются около ядер Нептуна и Урана, где условия непрерывны, были бы намного больше — до миллионов каратов в весе.

1. Плазменный дождь

Даже на Солнце идут осадки в форме плазменного дождя. Поверхностный Спектрограф НАСА или IRIS, является солнечным спутником, который наблюдает за поведением нашего Солнца. В 2013 году IRIS зафиксировал изображения солнечных вспышек и последующего за ними явления, известного как петли поствспышки или каронарный дождь.

Солнечная вспышка — сильный взрыв радиации. Большой объем магнитной энергии выпускается в космос, нагревая атмосферу Солнца и распространяя возбужденные частицы в космос. Солнечные дожди из микрочастиц возвращаются назад на поверхность Солнца как плазма и газ, содержащий, отдельные положительные и отрицательные ионы. Эти явления управляются сложными магнитными силами.

Интересно, что плазменный дождь быстро охлаждается, поскольку он приближается к поверхности Солнца. Внешняя атмосфера Солнца, корона, намного более горячая, чем ее поверхность. Ученые все еще пытаются выяснить точную причину этого.