Учёные разгадали загадку холода Урана

Уран вращается на боку, опровергает ожидания и озадачивает учёных с тех пор, как Voyager 2 обнаружил его удивительный холод в 1986 году. Новый анализ теперь предполагает, что планета может содержать больше тепла, чем считалось ранее. Credit: Shutterstock

Уран не похож ни на одну другую планету в нашей Солнечной системе. Он вращается на боку, что означает, что каждый полюс напрямую обращён к Солнцу в течение непрерывного 42-летнего «лета». Данные с космического аппарата Voyager 2, пролетевшего мимо Урана в 1986 году, также предполагали, что планета необычно холодна внутри, что заставило учёных пересмотреть фундаментальные теории формирования и эволюции планет.

«Со времён пролёта Voyager 2 все говорили, что у Урана нет внутреннего тепла», — сказала Эми Саймон, планетолог из Центра космических полётов имени Годдарда NASA. «Но было действительно трудно объяснить, почему это так, особенно по сравнению с другими планетами-гигантами».

Теперь, используя передовые методы компьютерного моделирования и пересмотрев данные за десятилетия, Саймон и команда учёных обнаружили, что Уран действительно генерирует некоторое количество тепла, как они сообщили в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Внутреннее тепло планеты можно рассчитать, сравнивая количество энергии, которое она получает от Солнца, с количеством энергии, которое она излучает в космос. Другие планеты-гиганты — Сатурн, Юпитер и Нептун — излучают больше тепла, чем получают, что означает, что дополнительное тепло исходит изнутри. Уран выделялся тем, что, казалось, отдавал столько же тепла, сколько получал, что подразумевало отсутствие собственного тепла.

«Мы подумали: "Неужели на Уране действительно нет внутреннего тепла?"» — сказал Патрик Ирвин, ведущий автор статьи и профессор планетарной физики в Оксфордском университете. «Мы провели множество расчётов, чтобы увидеть, сколько солнечного света отражает Уран, и поняли, что он на самом деле более отражающий, чем предполагали люди».

Исследователи разработали компьютерную модель, объединившую всё известное об атмосфере Урана из десятилетий наблюдений. Они обнаружили, что Уран излучает примерно на 15% больше энергии, чем получает от Солнца. Эти исследования предполагают, что у Урана есть собственное тепло, хотя его значительно меньше, чем у соседа Нептуна, который излучает более чем в два раза больше энергии, чем получает.

«Теперь нам нужно понять, что означает это остаточное количество тепла на Уране, а также получить более точные его измерения», — сказала Саймон.

Раскрытие прошлого Урана полезно не только для составления временной шкалы формирования планет Солнечной системы, но и помогает учёным лучше понимать многие экзопланеты, большинство из которых имеют размер, сравнимый с Ураном.