Уникальный ледяной гигант: что интересного ученые узнали об Уране

Ледяной гигант Уран — динамическая планета, заслуживающая внимания ученых. Она считается необычной даже по меркам других гигантов из-за своей наклонной конфигурации, низкого тепловыделения и пластичного магнитного поля. Журнал Smithsonian рассказал, что интересного астрономы узнали о планете со времен запуска зонда Voyager 2 в 1986-м.

Уран — планета, повернутая набок

Одна из отличительных черт Урана — это уникальный угол наклона планеты в 98 градусов. Он означает, что на протяжении четверти периода обращения один из полюсов повернут прямо к Солнцу, тогда как другой — к Земле. Помимо этого, Уран вращается по часовой стрелке, в отличие от буквально всех остальных планет Солнечной системы, кроме Венеры. Необычное положение Урана могло стать результатом столкновения с гигантским астероидом, или же следствием сильного притяжения со стороны спутника планеты — Титании.

У Урана очень странное магнитное поле

Если у многих других планет магнитные и географические полюса обычно находятся недалеко друг от друга, то магнитная ось Урана на 59 градусов отклоняется от геометрической, и находится не по центру. К тому же, вместо обычного дипольного поля у ледяных гигантов более хаотичные магнитные структуры, которые невозможно описать аккуратно. Как и у Нептуна, источником магнетизма Урана выступает не только жидкое ядро планеты, но и суперионный водяной лед в верхней коре. Два поля пересекаются и влияют друг на друга, из-за чего магнитосфера планеты получается асимметричной.

Если магнитное поле выполняет свою работу как надо, то оно защищает планету от воздействия Солнца. Однако магнитосфера Урана кардинально меняется в зависимости от мощности солнечного ветра. При сильных вспышках магнитное поле расплющивается, что позволяет ионам просачиваться из атмосферы. По факту, зонд Voyager 2 пролетел мимо Урана в плохой момент — тогда солнечный ветер был примерно в 20 раз сильнее обычного, из-за чего ученые сделали вывод, что атмосфера Урана пустая.

Атмосфера Урана облачная, ветреная и (возможно) пахучая

Хотя по данным Voyager 2 астрономы заключили, что атмосфера Урана ничем не примечательна, они поторопились с выводами. На самом деле, на планете постоянно бушуют штормы и высокоскоростные ветра. Помимо этого, на Уране вырабатывается фотохимический смог, который достигает максимальной густоты в местах наибольшей концентрации солнечного света. Обычно на географических полюсах, когда они направлены прямо на Солнце.

Атмосфера Урана состоит преимущественно из водорода и гелия, хотя она также насыщена метаном, аммиаком и сульфидом водорода. Метан формирует густую дымку тумана и поглощает красные оттенки света, из-за чего планета обретает характерный бирюзовый цвет. А вот из-за сульфида водорода воздух на Уране наверняка воняет протухшими яйцами.

Уран холоднее всех остальных планет

Средняя температура на поверхности Урана держится в районе -200 градусов Цельсия, что холоднее любой другой планеты в Солнечной системе. Даже холоднее, чем на Нептуне, хотя он гораздо дальше от Солнца, чем Уран. Обычно, чем шире планета, тем медленнее она охлаждается с момента своего рождения, но Уран, по сравнению с остальными планетами, почти не выделяет внутреннего тепла. Метеорологические процессы на его поверхности целиком полагаются на солнечный свет.

Ученые затрудняются сказать наверняка, почему так получилось. Вероятно, Уран мог потерять свое доисторическое тепло в результате столкновения с другим объектом. Или же тепло есть, внутри ядра, но внешние слои планеты слишком хорошо изолируют жар от внешнего мира — в этом случае в холоде можно обвинить роскошные облака Урана. Недавние расчеты показали, что роль изолятора могут также играть молекулы метана и воды в атмосфере планеты.

У Урана много ледяных (и потенциально водянистых) спутников

Из 28 известных спутников Урана пять привлекли особое внимание ученых после того, как Voyager 2 собрал информацию об их иррегулярных характеристиках. Так, с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» исследователи подтвердили наличие углекислого газа и углеродного льда на четвертом по размеру спутнике — Ариэль. Данные соединения подсказывают, что на планете также есть карбонатные соли, которые формируются лишь в присутствии жидкой воды. А самый маленький спутник, Миранда, отличается странной внешностью: его поверхность полна разломов, ям и крутых утесов, словно планету кто-то пожевал, как игрушку.

Исследования на математических моделях предсказывают еще один сюрприз — на всех пяти спутниках Урана могут существовать подземные океаны. Поначалу ученые думали, что лишь четыре самые большие планеты имеют достаточные гравитационные силы для приливного разогрева, но теперь к ним присоединилась и Миранда. Подводные океаны наверняка состоят из воды, перемешанной с солями, которая играет роль антифриза.