Планета, которая катится боком: тайны Урана, которые не дают спокойно спать ученым
Уран не вращается — он катается боком вокруг Солнца.
Среди планет-гигантов Уран выделяется любопытными характеристиками, превращающими его в объект пристального внимания ученых. Экстремальный наклон оси, хаотичное магнитное поле и экзотическая атмосфера делают его уникальным даже на фоне соседей по Солнечной системе. С момента пролета зонда Voyager 2 в 1986 году исследователи раскрыли множество тайн этого ледяного гиганта, пишет журнал Smithsonian.
Гигант под невероятным углом
Главная особенность Урана – рекордный наклон оси вращения, достигающий 98°. Это заставляет планету буквально «катиться» по орбите, подставляя Солнцу то один, то другой полюс. Каждый из них погружается в 42-летнюю полярную ночь или день, создавая экстремальные сезонные циклы. Любопытно, что вращение Урана противоположно направлению движения большинства планет, что роднит его только с Венерой. Гипотезы объясняют эту аномалию катастрофическим столкновением с протопланетой или гравитационным влиянием спутника Титании в далеком прошлом.
Магнитный хаос: поле-невидимка
Магнитосфера Урана бросает вызов классическим представлениям. Ее ось смещена на 59° относительно географических полюсов и проходит не через ядро, а ближе к поверхности. Вместо спокойного диполя здесь доминируют многополюсные структуры, генерируемые не только жидким ядром, но и слоем суперионного льда в мантии. Эта уникальная комбинация создает «дрожащее» поле, чья конфигурация резко меняется под солнечным ветром. Во время сближения Voyager 2 мощная вспышка на Солнце исказила магнитосферу, создав ложное впечатление о разреженной атмосфере.
Атмосфера: ледяной ад с ароматом серы
Первые сведения зонда о «спокойной» атмосфере оказались ошибочными. Современные наблюдения фиксируют вихри диаметром до 8 тыс. км и ветра до 900 км/ч. Воздушная оболочка на 83% состоит из водорода, 15% – гелия, но характерный бирюзовый оттенок придает метан, поглощающий красный спектр. Из-за присутствия сульфида водорода на Уране, вероятно, пахнет тухлыми яйцами. Любопытно, что фотохимические реакции образуют плотный смог, концентрирующийся у освещенных полюсов.
Морозильник Солнечной системы
С температурой -224°C Уран холоднее Нептуна, хотя расположен ближе к Солнцу. Парадокс объясняют почти полным отсутствием внутреннего тепла – его излучение на 40% слабее поглощаемой солнечной энергии. Вероятно, катастрофа, вызвавшая наклон оси, «выбила» первоначальное тепло, либо плотные метановые облака действуют как термоизолятор, блокируя выход тепла из недр.
Спутники-загадки: океаны подо льдом
Из 28 лун Урана пять выделяются экстремальными условиями. Данные телескопа «Джеймс Уэбб» подтвердили наличие карбонатов на Ариэле, что указывает на взаимодействие жидкой воды с горными породами. Миранда поражает «рваным» рельефом с каньонами глубиной 20 км – следами древней геологической активности. Компьютерное моделирование предполагает: под ледяными панцирями спутников скрываются соленые океаны, где возможны примитивные формы жизни. Даже небольшая Миранда благодаря приливным силам Урана может обладать подповерхностным резервуаром с антифризными добавками.
Полезно знать: на начало 2030-х годов запланирован старт миссии Uranus Orbiter and Probe. Цель: исследовать Уран, его атмосферу, кольца и спутники. Около 13 лет (или 8 при альтернативном техническом решении) уйдет на дорогу к планете. Аппарат проведет на орбите от 5 до 10 лет. К середине XXI столетия ученые, вероятно, получат массу новых фактов о седьмой планете от Солнца.