Почему Уран такой странный?

Британские исследователи нашли объяснение необычным свойствам этой планеты. Ключом к разгадке оказалось событие, произошедшее четыре миллиарда лет назад.

Снимок Урана, сделанный космическим зондом Voyager 2. Фото NASA

С какой стороны не посмотри, Уран представляется странной и необычной планетой. Ось вращения Урана наклонена на 97,77 градуса. Все другие планеты имеют оси вращения, которые обеспечивают им более или менее вертикальное вращение на их орбитах вокруг Солнца. Так, ось Земли наклонена на 23,45 процента, и это обеспечивает смену времен года на наших широтах. Уран же словно «катится» по своей космической орбите.

Более новые снимки Урана, сделанные телескопом Keck, расположенным на Гавайях. Фото Bild: NASA

Кроме того, атмосфера Урана – который, как и Нептун, считается в Солнечной системе «ледяным гигантом» - с температурами около минус 200 градусов экстремально холодная. Это выглядит так, как будто она получает слишком мало тепла из недр планеты, состоящей из сжиженной воды, метана и аммиака. Сюда же нужно добавить и невероятно шаткое магнитное поле, отклоняющееся от своей оси вращения на 60 процентов. Исследователи университета Дарема, что на северо-востоке Англии, предложили теорию, которая объясняет все эти аномалии.

Столкновение с телом двойной земной массы

То, что Уран в своем прошлом получил удар от очень крупного космического объекта, что кардинально изменило ось его вращения, астрономы предполагали уже давно. Теперь же британские исследователи с помощью суперкомпьютера смоделировали множество сценариев такого столкновения. При этом один сценарий выделился из общего ряда. Он предполагает касательное столкновение с объектом, масса которого как минимум составляла две земные (для сравнения: масса Урана соответствует примерно 14 земным массам).

И этот касательный удар имел место примерно четыре миллиарда лет назад. «Снаряд» должен был в значительной мере состоять из каменных пород, подобно тому, как устроена Земля. Само же столкновение должно было быть достаточно сильным, чтобы радикально изменить ось вращения Урана, но не настолько мощным, чтобы полностью разрушить атмосферу планеты, испытавшей подобное потрясение. На видео показано, как это все должно было бы происходить.

Изоляционный слой во внутренней части планеты

Материя огромного космического «снаряда» скорее всего смешалась с материей Урана. Часть ее проникла и в недра планеты, образовав своеобразный изоляционный слой, вследствие чего жар до сих пор удерживается внутри планеты, не имея возможности попасть в атмосферу. А попавшие в планету глыбы камней, вероятно, оказали кардинальное воздействие на магнитное поле Урана, «выдавив» его из ядра планеты.

Важно для исследования экзопланет

Результат моделирования, проведенного в университете Дарема, важен не только для исследования Урана. В последний, и при этом единственный до сих пор раз планету в 1986 году посетил земной космический зонд.  Запущенный в 1977 году с Земли зонд NASA Voyager 2 пролетел возле Урана, открыв при этом многочисленные новые луны и кольца возле этой планеты. Подобно Сатурну, Уран обладает пылевыми кольцами, правда в значительно более разреженном варианте. После этого изучение Урана продолжалось с помощью земных и космических телескопов, но загадок она перед астрономами ставит все больше.

За прошедшие годы было открыто множество экзопланет, размеры и массы которых таковы, что их можно назвать уменьшенными версиями Урана и Нептуна. Такой тип «мини-Нептун» представляется одним из наиболее распространенных в Млечном пути типов планет, сообщает Science Alert. А это значит, что знания о возникновении Урана могут стать важнейшим вкладом в исследования более глубокого космоса.