Ледяной гигант с горячим сердцем: разгадана тепловая загадка Урана
Долгое время Уран оставался загадкой для ученых — данные наблюдений не показывали признаков внутреннего тепла, что противоречило теориям формирования планет. Однако новое открытие предлагает другой ответ — ледяной гигант действительно выделяет тепло, хотя и значительно меньше, чем его «собратья».
Наблюдения аппарата «Вояджер-2» еще в 1986 году показали, что у Урана практически нет внутреннего источника тепла. Ученые придерживались этой точки зрения долгие десятилетия, однако новое открытие международной группы ученых под руководством исследователей из Хьюстонского университета опровергает эту теорию и в корне меняет наше понимание седьмой планеты Солнечной системы.
Исследование показало, что Уран выделяет больше тепла, чем получает от Солнца. Это означает, что ледяной гигант до сих пор медленно теряет остаточное тепло, сохранившееся еще со времен его формирования около 4,5 млрд лет назад. «Это — ключевой элемент головоломки, который помогает понять происхождение Урана и то, как он менялся с течением времени», — сказала Синьюэ Ван из колледжа естественных наук и математики Калифорнийского университета.
Открытие было сделано благодаря анализу десятилетних наблюдений с космических аппаратов и компьютерному моделированию. Оно согласуется с результатами независимого исследования, проведенного группой ученых под руководством Патрика Ирвина из Оксфордского университета.
В то же время внутреннее тепло Урана слабее, чем у других гигантов в Солнечной системе. Он выделяет примерно на 12,5% больше тепла, чем поглощает. Это значительно меньше, чем у Юпитера, Сатурна и Нептуна, где этот показатель может превышать 100%. Причины этого процесса неизвестны. Исследователи предполагают, что все дело в отличиях внутренней структуры или эволюции голубой планеты.
Еще одним открытием стало то, что энергетический уровень Урана меняется в зависимости от продолжительности его сезонов, которые могут длиться около 20 лет. Эти изменения, вероятно, вызваны смещением орбиты планеты от центра и наклоном оси, считают авторы работы.
Проведенное исследование имеет далеко идущие последствия для науки. В том числе оно поможет в планировании будущей флагманской миссии NASA к Урану, которая считается первой по приоритету на десятилетие до 2032 года. Открытие не только значительно углубляет понимание Урана и других планет-гигантов, но и расширяет представление об атмосферной системе Земли, а также проблемах, связанных с изменением климата.
Ранее ученые с помощью космического телескопа «Уэбб» смогли рассмотреть Уран во время его прохождения перед диском отдаленной звезды. Наблюдение также позволило определить температуру, состав атмосферы ледяного гиганта, а также восстановить его эволюцию за последние 30 лет.
Визуализация Getty Images