Неправильная классификация: «Ледяные гиганты» Урана и Нептуна могут оказаться «камнями»
Что если наше понимание состава Урана и Нептуна было ошибочным, особенно в контексте их классификации как «ледяных гигантов»? Такой вопрос поднято в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Astronomy & Astrophysics, в котором группа ученых из Цюрихского университета изучает внутренние структуры Урана и Нептуна.
Это исследование, доступное на сервере предварительных публикаций arXiv, может помочь ученым не только лучше понять формирование и эволюцию Урана и Нептуна, но и предоставить ключевые сведения о Юпитере и Сатурне, а также о газообразных экзопланетах.
Ученые проанализировали серию компьютерных моделей, созданных для симуляции внутренних структур Урана и Нептуна на основе имеющихся данных, включая массу, экваториальный радиус, давление и гравитационные моменты. Используя новые алгоритмы, они стремились глубже понять внутреннее строение этих планет и планет в целом.
Важно отметить, что экваториальный радиус планеты измеряется от ее центра до экватора, что подходит для твердых поверхностей. Поскольку Уран и Нептун являются газовыми гигантами, их экваториальные радиусы определяются от центра до края газообразной атмосферы. Поэтому для газовых планет, таких как Уран и Нептун, используются референсные радиусы для целей моделирования.
В результате исследований выяснилось, что внутренние составы Урана и Нептуна в значительной степени состоят из камней и воды. Конкретно, соотношение камня к воде у Урана почти в 10 раз больше, чем у Нептуна. Это заставляет исследователей задуматься о переименовании классификации Урана и Нептуна с «ледяных гигантов» на «каменные гиганты».
Исследование завершается утверждением: «С учетом потенциальных будущих миссий к Урану и Нептуну, наш метод также предоставляет гибкий и беспристрастный инструмент для интерпретации предстоящих данных. В конечном итоге, внутренние структуры Урана и Нептуна остаются загадочными не потому, что они недоступны, а потому, что данные, необходимые для их расшифровки, все еще за пределами наших возможностей. До тех пор только множество моделей, а не одна, могут охватить все возможности их скрытых глубин».
Возвращение к Урану и Нептуну: планы будущих миссий
Единственным совершенным человечеством космическим аппаратом, который посетил Уран и Нептун, является Voyager 2 от NASA, который совершил пролет в январе 1986 года и в августе 1989 года соответственно. Несмотря на эти краткие наблюдения, Voyager 2 собрал огромное количество информации о двух газовых гигантах, включая данные о их атмосферах, внутренних составах, лунах и свойствах вращения.
Для Урана Voyager 2 открыл две новые кольца и 10 лун, что дало ученым новые идеи о формировании и эволюции каменных планет. Voyager 2 первым обнаружил, что Уран вращается на боку, но при этом демонстрирует магнитное поле, аналогичное земному. Полюс, освещаемый солнцем, был найден излучающим ультрафиолетовое излучение и даже странным светом.
Для Нептуна Voyager 2 измерил массу планеты и наблюдал за полярными сияниями, которые были слабее, чем на Земле, поскольку магнитное поле Нептуна смещено от центра планеты.
Запланированные будущие миссии на Уран сосредоточены на предложениях и находятся на стадии разработки, как, например, китайский проект Tianwen-4, наряду с планами NASA на миссию Orbiter and Probe для Урана. Для Нептуна было предложено более полутора десятков миссий, наиболее заметной из которых является миссия NASA Neptune Odyssey.
Одной из основных причин отсутствия отправки нового космического аппарата к Урану или Нептуну является колоссальное расстояние и время, необходимое для их достижения. Voyager 2 обошел эту проблему, используя планетарное выравнивание, которое происходит только раз в 175 лет, что позволило Voyager 2 и его «близнецу» Voyager 1 посетить все внешние планеты за сравнительно короткое время.
Уран и Нептун долгое время классифицировались как «ледяные гиганты» из-за их более высокого соотношения воды к камням по сравнению с Юпитером и Сатурном, которые в основном состоят из водорода и гелия и называются «газовыми гигантами». Таким образом, подобные исследования помогают ученым не только более глубоко понять формирование и эволюцию газовых гигантов в нашей солнечной системе, но и освещают процесс формирования и эволюции газовых гигантов среди экзопланет.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
