Протягом десятиліть уран здавався планетою-аномалією, дивом, що кидає виклик звичним уявленням про формування та еволюцію планет. Дві недавні статті, опубліковані в престижних виданнях Королівського астрономічного товариства і журналі Geophysical Research Letters, перевернули давно існуючі припущення, показавши, що уран, можливо, таїть в собі більше тепла, ніж ми коли-небудь припускали. Згідно з цими дослідженнями, ця Крижана гігантська планета виділяє приблизно на 15% більше енергії, ніж отримує від сонця – неймовірне відкриття, що змушує переосмислити наше розуміння планетних процесів.
Незвичайний світ, що обертається всупереч усьому
Уран виділяється серед своїх побратимів по Сонячній системі з кількох причин. Його вісь обертання нахилена майже на 98 градусів, змушуючи полюси планети по черзі переживати 42-річне “літо”, коли один полюс постійно звернений до Сонця. Більш того, Уран обертається в напрямку, протилежному більшості інших планет, за винятком Венери – явище, яке лише додає до загадковості цієї планети.
Вояджер-2: Момент істини та нові питання
Дані, зібрані апаратом НАСА “Вояджер-2” під час його прольоту повз Уран в 1986 році, вразили вчених. Вони показали, що всередині планети надзвичайно холодно, що поставило під сумнів вже існуючі моделі планетарної еволюції. Слова доктора Емі Саймон, планетарного вченого з Центру космічних польотів Годдарда НАСА, ілюструють цю плутанину: “після польоту “Вояджера-2″ всі говорили, що Уран не має внутрішнього тепла. Але було дуже важко пояснити, чому це так, особливо якщо порівнювати з іншими планетами-гігантами”. Дані “Вояджера-2” стали відправною точкою для довгих років роздумів і нових досліджень.
Як виміряти невидиме тепло? Захоплююча комп’ютерна модель
Спочатку дослідники вважали, що Уран не виробляє власного тепла, оскільки, здавалося, він знаходиться в рівновазі з кількістю енергії, отриманої від сонця. Однак, завдяки передовим методам комп’ютерного моделювання та багаторічним спостереженням, доктор Саймон та її колеги виявили, що ситуація набагато складніша. Вони розробили унікальну комп’ютерну модель, яка об’єднує всю доступну інформацію про атмосферу урану, зібрану за допомогою наземних та космічних телескопів, включаючи космічний телескоп Хаббл NASA/ESA та інфрачервоний телескоп NASA на Гаваях. Ця модель враховувала тумани, хмари та сезонні зміни, що впливають на відбиття сонячного світла та тепловіддачу.
Розкриваючи секрети альбедо: Уран відображає більше світла, ніж передбачалося
Професор Оксфордського університету Патрік Ірвін, провідний автор однієї зі статей, підкреслив, що ключовим моментом стало переосмислення альбедо – здатності планети відбивати світло. “Ми подумали, чи може бути так, що на Урані дійсно немає внутрішнього тепла?”- сказав він. “Ми зробили багато розрахунків, щоб побачити, скільки сонячного світла відбивається від урану, і зрозуміли, що він насправді відбиває більше світла, ніж уявляли люди”. Ключовим завданням стало визначення повного енергетичного балансу планети-скільки енергії вона отримує від сонця і скільки випромінює у вигляді тепла і відбитого світла.
Невидиме світло: ловіть розсіяне світло
Доктор Саймон пояснює складність завдання:”вам потрібно бачити світло, яке розсіюється в сторони, а не просто повертається прямо до вас”. Саме цей розсіяне світло, що йде в сторони, і дозволяє більш точно визначити енергетичний баланс планети. Комп’ютерна модель враховує всі аспекти відбиття світла, що дозволило вченим більш точно оцінити тепловіддачу урану.
Нові відкриття: Уран-не така холодна планета, як здавалося
Результати досліджень виявилися приголомшливими. Уран виділяє тепло, хоча і в значно менших кількостях, ніж його сусід Нептун, який випромінює більш ніж удвічі більше енергії. Ці відкриття дозволяють по-новому поглянути на формування і еволюцію планет-гігантів. Уран, схоже, володіє власним запасом тепла, залишковим від формування планети 4,5 мільярда років тому.
Що це означає для майбутнього досліджень?
Вчені налаштовані розшифрувати значення цього залишкового тепла. “Тепер ми повинні зрозуміти, що означає Ця залишкова кількість тепла на Урані, а також зробити більш точні вимірювання”, – підсумовує доктор Саймон. Ці дослідження відкривають нову главу у вивченні урану, стимулюючи подальші дослідження і, можливо, розкриваючи ще більш дивовижні секрети цієї загадкової крижаної планети.
Посилання
- Патрік Дж. Дж. Ірвін та ін., 2025. Альбедо болометричного зв’язку та енергетичний баланс урану. MNRAS 540 (2): 1719-1729; doi: 10.1093/mnras/staf800
- Сіньюе Ван та ін., 2025. Внутрішній тепловий потік і енергетичний дисбаланс урану. Геофізичні дослідницькі листи 52 (14): e2025GL115660; doi: 10.1029/2025gl115660
