Учёные раскрыли тайну Урана: планета выделяет больше тепла, чем получает от Солнца

Учёные подтвердили, что Уран выделяет больше тепла, чем поглощает, что раскрывает тайны его формирования и усиливает аргументы в пользу миссии NASA по изучению планеты. Фото: Shutterstock

Новое исследование под руководством учёных из Хьюстонского университета в сотрудничестве с планетологами со всего мира показало, что Уран обладает собственным внутренним теплом. Это открытие не только поможет в планировании будущих миссий NASA, но и углубит понимание планетарных систем, включая процессы, влияющие на климат и эволюцию атмосферы Земли.

Открытие разрешает давнюю научную загадку о гигантской планете, поскольку данные с зонда «Вояджер-2» в 1986 году не указывали на наличие значительного внутреннего тепла — что противоречило представлениям учёных о формировании и эволюции газовых гигантов.

Однако, используя десятилетия наблюдений космических аппаратов и компьютерные модели, команда исследователей обнаружила, что Уран выделяет больше тепла, чем получает от солнечного света. Об этом рассказала Синьюэ Ван, ведущий автор исследования и бывшая аспирантка кафедры наук о Земле и атмосфере Хьюстонского университета.

«Это означает, что планета до сих пор медленно теряет остаточное тепло с момента своего образования — ключевой элемент, который помогает нам понять её происхождение и эволюцию», — пояснила она.

Исследование было опубликовано 14 июля в журнале Geophysical Research Letters. Открытие согласуется с независимым исследованием группы профессора Патрика Ирвина из Оксфордского университета.

Однако внутреннее тепло Урана слабее, чем у других гигантов Солнечной системы: он выделяет примерно на 12,5% больше тепла, чем поглощает от Солнца. Для сравнения, у Юпитера, Сатурна и Нептуна этот показатель может превышать 100%, отметил соавтор исследования, профессор Сюнь Цзян.

«С научной точки зрения это исследование помогает нам лучше понять Уран и другие газовые гиганты. Что касается будущих космических миссий, я считаю, что оно усиливает аргументы в пользу экспедиции к Урану», — добавила Синьюэ Ван.

Причины такой разницы пока неясны, но учёные предполагают, что Уран может иметь другую внутреннюю структуру или историю эволюции по сравнению с другими гигантами.

Ещё одним важным выводом стало то, что энергетический баланс Урана меняется в зависимости от его долгих сезонов, которые длятся около 20 лет. Эти изменения, вероятно, вызваны эксцентричной орбитой и наклоном оси вращения планеты.

Ли Мин Ли, соавтор исследования и профессор физики, отметил, что эта работа может помочь в планировании флагманской миссии NASA по изучению Урана, которую Национальные академии наук, инженерии и медицины США назвали приоритетной на 2023–2032 годы.

Кроме того, методология команды предлагает тестируемые теории и модели, которые могут быть применены для изучения других планет Солнечной системы и за её пределами. Это также может повлиять на развитие технологий и понимание климата Земли.

«Раскрывая, как Уран сохраняет и теряет тепло, мы получаем ценные знания о фундаментальных процессах, формирующих атмосферы, погодные и климатические системы планет», — сказал Ли Мин Ли. — «Эти выводы расширяют наше понимание земной атмосферы и проблем изменения климата».

Источники: sciencedaily.com, University of Houston