|
Классификация Урана и Нептуна не верна
|
|
|
|
Что, если наши представления о составе Урана и Нептуна неверны, в частности, в отношении их классификации как "ледяных гигантов"? Именно на это направлено недавнее исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, в котором группа исследователей из Цюрихского университета изучает внутреннее строение Урана и Нептуна.
|
|
|
|
Это исследование, доступное сейчас на сервере препринтов arXiv, потенциально может помочь ученым не только лучше понять формирование и эволюцию Урана и Нептуна, но и дать ключевую информацию о Юпитере и Сатурне, а также о газовых экзопланетах.
|
|
|
|
Для проведения исследования исследователи проанализировали серию компьютерных моделей, предназначенных для моделирования внутренних структур Урана и Нептуна, на основе текущих планетарных данных по каждой из них, включая массу, экваториальный радиус, давление, опорный радиус, период вращения и гравитационные моменты. Объединив это с новыми алгоритмами, исследователи хотели лучше понять внутреннее устройство как Урана и Нептуна, так и планет в целом.
|
|
|
|
Хотя экваториальный радиус планеты измеряется от центра к экватору, этот метод лучше всего подходит для твердых поверхностей. Поскольку Уран и Нептун являются газовыми планетами, их экваториальные радиусы измеряются от центра к границе их газовых атмосфер. Поэтому для целей моделирования используются эталонные радиусы газовых планет, таких как Уран и Нептун.
|
|
|
|
|
|
|
В конце концов, исследователи обнаружили, что во внутреннем составе Урана и Нептуна преобладают горные породы и вода. В частности, соотношение горных пород и воды у Урана больше, чем у Нептуна, почти в 10 раз. В результате исследователи намекают на изменение давней классификации Урана и Нептуна как "ледяных гигантов" на "каменных гигантов".
|
|
|
|
В заключение исследования говорится: "Учитывая потенциал будущих специализированных миссий к Урану и Нептуну, наш метод также предоставляет гибкий и непредвзятый инструмент для интерпретации предстоящих данных. В конечном счете, недра Урана и Нептуна остаются загадочными не потому, что они недоступны, а потому, что данные, необходимые для раскрытия их тайн, все еще недоступны. До тех пор только множество моделей, а не одна-единственная, может в полной мере раскрыть все возможности, скрытые в их глубинах".
|
|
|
|
Единственным созданным человеком космическим аппаратом, посетившим Уран и Нептун, является аппарат НАСА "Вояджер-2", который совершил полеты в январе 1986 года и августе 1989 года соответственно. Несмотря на эти два коротких полета, "Вояджер-2" получил обширные знания об обоих газовых гигантах, включая данные об их атмосферах, внутреннем составе, спутниках и свойствах вращения.
|
|
|
|
У Урана "Вояджер-2" обнаружил два новых кольца и 10 спутников, что позволило ученым по-новому взглянуть на формирование и эволюцию скалистых планет. "Вояджер-2" первым обнаружил, что Уран вращается на боку, но при этом обладает магнитным полем, подобным земному. Было обнаружено, что освещенный солнцем полюс планеты излучает ультрафиолетовое излучение и даже излучает своеобразное свечение.
|
|
|
|
Что касается Нептуна, то "Вояджер-2" измерил массу планеты, а также наблюдал полярные сияния, которые были слабее, чем на Земле, поскольку магнитное поле Нептуна было смещено от центра планеты.
|
|
|
|
Будущие запланированные полеты к Урану либо только намечены, либо все еще находятся на стадии планирования, последним из которых является китайский космический аппарат "Тяньвэнь-4", а НАСА рассматривает возможность запуска орбитального аппарата и зонда "Уран". Для Нептуна было предложено более полудюжины миссий, в первую очередь миссия НАСА "Одиссея Нептуна".
|
|
|
|
Одной из основных причин отказа от отправки другого космического аппарата к Урану или Нептуну является огромное расстояние и время, которые потребовались бы, чтобы добраться до них. "Вояджер-2" обошел это, воспользовавшись выравниванием планет, которое происходит только раз в 175 лет, что позволило "Вояджеру-2" и его космическому аппарату-близнецу "Вояджер-1" посетить все внешние планеты за короткое время.
|
|
|
|
Уран и Нептун долгое время считались "ледяными гигантами" из-за их более высокого соотношения воды и горных пород, чем у Юпитера и Сатурна, которые в основном состоят из водорода и гелия и соответственно называются "газовыми гигантами". Таким образом, подобные исследования не только помогают ученым понять формирование и эволюцию газовых гигантов в нашей Солнечной системе, но и проливают свет на формирование и эволюцию экзопланет-газовых гигантов.
|
|
|
|
Источник
|
