Каждый год Земля проходит через привычные для нас времена года: когда в Северном полушарии наступает лето, в Южном — зима, и наоборот.
Но существуют ли такие сезонные циклы на других планетах?
Да, как рассказали эксперты изданию Live Science, сезоны бывают не только на Земле — они есть и на других планетах, карликовых планетах и спутниках Солнечной системы. Правда, выглядят они совсем иначе.
Чтобы понять, почему у других планет бывают сезоны, стоит вспомнить, что вызывает смену времен года на Земле.
«На нашей планете времена года происходят из-за наклона оси вращения», — объясняет астрофизик Гонджи Ли (Gongjie Li) из Технологического института Джорджии.
Земля вращается вокруг своей оси под углом примерно 23,5 градуса.
Когда Земля находится с одной стороны от Солнца, Северное полушарие наклонено к нему, а Южное — от него. Через шесть месяцев всё меняется местами, поясняет профессор планетологии Шейн Бирн (Shane Byrne) из Университета Аризоны.
На Марсе ось наклонена примерно на 25 градусов — почти так же, как у Земли, поэтому и сезонные изменения на Марсе довольно похожи на земные.
«Как и на Земле, в приполярных регионах Марса в определённое время года может быть либо постоянный свет, либо вечная тьма — в зависимости от того, лето это или зима», — говорит Бирн.
Но зимой на Марсе образуется не водяной, а углекислотный лёд (сухой лёд), который создаёт на поверхности паукообразные трещины.
Однако у некоторых планет наклон оси совсем другой, и это приводит к гораздо более резким сезонным переменам. Например, у Меркурия вообще нет наклона, поэтому «у него практически отсутствует смена сезонов», — говорит Бирн.
На другом полюсе — Уран, его ось наклонена почти на 90 градусов, и поэтому его полюса либо полностью обращены к Солнцу, либо полностью от него отвёрнуты. Это делает сезоны на Уране крайне экстремальными: летом солнце не заходит неделями, а зимой царит непрекращающаяся тьма и холод.
При этом на сезоны влияет не только наклон оси, но и форма орбиты планеты. Дело в том, что орбиты большинства планет не круглые, а эллиптические — вытянутые. Это означает, что в течение года планета то приближается к Солнцу, то удаляется от него, что также влияет на климат.
Например, у Меркурия орбита очень «эксцентричная» (вытянутая), и это тоже влияет на его климат, отмечает Ли. У Плутона орбита ещё более вытянутая, что делает его сезонные колебания особенно экстремальными, добавляет Бирн.
Эти два фактора — наклон оси и форма орбиты — могут меняться с течением времени. Бирн, изучающий климат Марса, отмечает, что его наклон в прошлом был не всегда 25 градусов. Согласно моделям, опубликованным в журнале Earth and Planetary Science Letters в 2018 году, наклон марсианской оси на протяжении миллиардов лет колебался от 10 до более чем 40 градусов. Это вызывало резкие изменения в марсианских сезонах.
«Так что можно сказать, что Марс сейчас просто случайно оказался похож на Землю», — говорит Бирн.
«А вот Земле повезло: наклон её оси довольно стабилен», — отмечает Ли.
Благодаря этому сезоны на нашей планете на протяжении тысячелетий остаются примерно одинаковыми, хотя общий климат иногда и меняется, когда орбита Земли становится ближе или дальше от Солнца.
Такая стабильность, по мнению Ли, могла сыграть ключевую роль в развитии жизни на Земле. Сейчас учёные, подобно ей, изучают климатические и сезонные условия на экзопланетах, чтобы понять, возможна ли жизнь в других мирах. На данный момент всё указывает на то, что мягкая смена сезонов и устойчивый наклон оси, как на Земле, — явление уникальное.
