КЛЮЧЕВЫЕ МОМЕНТЫ
- Юпитер, Сатурн и Нептун излучают больше энергии, чем получают
от Солнца, что означает, что их недра сравнительно теплые. - Пролет космического корабля NASA «Вояджер-2» мимо Урана в 1986 году показал, что планета оказалась холоднее, чем предполагалось,
что поставило под сомнение представления о том, как формировались
и развивались планеты. - Однако благодаря передовому компьютерному моделированию и новому взгляду на старые данные ученые полагают, что планета на самом деле может быть теплее, чем предполагалось ранее.
На протяжении тысячелетий астрономы считали Уран всего лишь далёкой звездой. Лишь в конце XVIII века Уран получил всеобщее признание
как планета. До сих пор этот окольцованный голубой мир рушит ожидания учёных, но новые исследования NASA помогают разгадать некоторые тайны этого мира.
Уран не похож ни на одну другую планету в нашей Солнечной системе.
Он вращается на боку, то есть каждый полюс обращён к Солнцу,
и в течение этого непрерывного 42-летнего «лета» он погружён
в противоположное направление вращения по сравнению со всеми планетами, за исключением Венеры. Данные, полученные в ходе пролёта космического аппарата NASA «Вояджер-2» мимо Урана в 1986 году, также свидетельствуют
о необычайно холодной внутренней среде планеты, что заставляет учёных пересмотреть фундаментальные теории формирования и эволюции планет
в нашей Солнечной системе.
«После пролёта «Вояджера-2» все говорили, что у Урана нет внутреннего тепла», — сказала Эми Саймон, планетолог из Центра космических полётов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд. «Но было очень сложно объяснить, почему это так, особенно в сравнении с другими
планетами-гигантами».
Эти прогнозы по Урану основаны всего на одном измерении тепла,
излучаемого планетой, которое было проведено «Вояджером-2»:
«Всё зависит от этого единственного значения», — сказал Саймон.
«Это часть проблемы».
Используя передовую технологию компьютерного моделирования
и пересматривая данные, накопленные за десятилетия, Саймон и группа ученых обнаружили, что Уран на самом деле генерирует некоторое количество тепла,
о чем они сообщили 16 мая в журнале Monthly Notices of the Royal
Astronomical Society.
Внутреннее тепло планеты можно рассчитать, сравнив количество энергии, получаемой ею от Солнца, с количеством энергии, которое она отдаёт в космос в виде отражённого света и излучаемого тепла. Другие планеты-гиганты Солнечной системы — Сатурн, Юпитер и Нептун — излучают больше тепла,
чем получают, что означает, что дополнительное тепло поступает изнутри, большая часть которого осталась от высокоэнергетических процессов, образовавших планеты 4,5 миллиарда лет назад. Количество тепла, выделяемого планетой, может указывать на её возраст: чем меньше тепла выделяется
по сравнению с теплом, поглощаемым Солнцем, тем планета старше.
Уран выделялся среди других планет, поскольку, по-видимому, отдавал столько же тепла, сколько получал, что подразумевало отсутствие собственного тепла. Это озадачило учёных. Некоторые выдвинули гипотезу, что эта планета, возможно, намного старше остальных и полностью остыла.
Другие предположили, что гигантское столкновение — то самое, которое, возможно, положило планету на бок — высвободило всё тепло Урана.
Но ни одна из этих гипотез не удовлетворила учёных, побудив их раскрыть «холодную версию» Урана.
«Мы подумали: „Неужели у Урана действительно нет внутреннего тепла?“» — сказал Патрик Ирвин, ведущий автор статьи и профессор физики планет Оксфордского университета в Англии. «Мы провели множество расчётов, чтобы определить, сколько солнечного света отражает Уран, и обнаружили, что на самом деле его отражательная способность выше,
чем предполагалось».
Исследователи задались целью определить полный энергетический баланс Урана: сколько энергии он получает от Солнца по сравнению с тем,
сколько отражает в виде солнечного света и сколько излучает в виде тепла.
Для этого им нужно было оценить общее количество света,
отражённого от планеты под всеми углами. «Нужно видеть свет, рассеивающийся в стороны, а не только падающий прямо на вас», —
сказал Саймон.
Чтобы получить максимально точную на сегодняшний день оценку энергетического баланса Урана, исследователи из Оксфорда разработали компьютерную модель, объединившую все данные об атмосфере Урана, полученные в ходе многолетних наблюдений с помощью наземных
и космических телескопов, включая космический телескоп «Хаббл» NASA
и инфракрасный телескоп NASA на Гавайях. Модель включала информацию
о дымке, облаках и сезонных изменениях на планете, которые влияют
на отражение солнечного света и рассеивание тепла.
Исследователи обнаружили, что Уран испускает примерно на 15% больше энергии, чем получает от Солнца. Эта цифра согласуется с другой недавней оценкой, полученной в ходе отдельного исследования,
частично финансируемого NASA и опубликованного 14 июля в журнале Geophysical Research Letters. Эти исследования предполагают, что Уран выделяет собственное тепло, хотя и значительно меньшее, чем его сосед Нептун,
который излучает более чем вдвое больше энергии, чем получает.
«Теперь нам предстоит понять, что означает этот остаточный объем тепла на Уране, а также провести более точные измерения этого количества», — сказал Саймон.
Изучение прошлого Урана полезно не только для составления карты времени формирования планет Солнечной системы и их перехода на свои нынешние орбиты, но и для лучшего понимания многих планет,
обнаруженных за пределами Солнечной системы, называемых экзопланетами, большинство из которых имеют такие же размеры, как Уран.
Информация взята с сайта nasa.gov
Спасибо, что ознакомились, ваш Павел М.