Раскрыта причина загадочных различий между Ураном и Нептуном

Уран и НептунИсточник: NASA / JPL-Caltech

Уран и Нептун могли «родиться» в разных частях Солнечной системы, предположили астрономы в своей недавней статье. По их мнению, именно это могло бы объяснить удивительную разницу между этими двумя планетами, которые только с виду кажутся «близнецами».

Напомним, Уран и Нептун — ледяные гиганты. В основном они оба состоят из водорода и гелия с небольшой добавкой метана и других веществ, но большая часть летучих веществ внутри них содержится в виде льдов. Правда, это не такие льды, к которым мы привыкли на Земле: они не холодные, а горячие, а в твердом состоянии остаются из-за огромного давления.

Тем не менее в самых верхних слоях этих планет царит лютый холод. Но самое интересное, что Уран почему-то холоднее Нептуна, хотя он, как известно, ближе к Солнцу. В тропосфере Урана, по данным измерений, около −224 градусов Цельсия, а на таком же уровне в атмосфере Нептуна — −214.

Удалось установить, что Нептун выделяет больше тепла, чем получает от Солнца. То есть планета постепенно теряет свое собственное, внутреннее тепло — она остывает. Меж тем Уран, судя по всему, давно уже остыл: он «отдает» практически ровно столько же энергии, сколько и получает от светила.

За счет сохраняющегося внутреннего тепла в атмосфере Нептуна движутся мощнейшие потоки и дуют самые сильные ветры во всей Солнечной системе: с порывами до 580 метров в секунду. Даже на Юпитере не бывает таких штормов.

Есть и еще один интересный «парадокс»: Нептун в размерах меньше, но при этом заметно массивнее Урана. Напомним, они в себе содержат 17 и 14 масс Земли, соответственно. То есть Нептун плотнее. Кроме того, у обеих планет, по мнению ученых, есть твердое каменно-металлическое ядро, но у Нептуна оно составляет лишь примерно десятую долю всей массы, а у Урана — целых 20−30%.

Планетологи пытаются разгадать секрет «внутреннего мира» Нептуна и приходят к выводу, что ответ надо искать в его далеком прошлом. Есть подозрение, что изначально планета была гораздо ближе к Солнцу — возможно, даже вдвое ближе, чем сейчас: примерно между нынешними орбитами Сатурна и Урана. А потом, вероятно, под влиянием Юпитера и Сатурна Нептун сильно сместился к окраинам Солнечной системы и «по дороге» захватил очень много летучих веществ. Именно это могло сделать его и массивнее, и активнее.

Уран тоже мигрировал, но, видимо, преодолел не такое большое расстояние, поэтому не приобрел столько дополнительной массы и в итоге быстрее остыл. Ученые также обратили внимание на знаменитый наклон оси Урана: об этой планете часто говорят, что она буквально «лежит на боку». Так вот, предполагают, что это результат столкновения с другой планетой. И возможно, из-за этого удара Уран растерял свое внутреннее тепло и в том числе по этой причине являет собой такой контраст по сравнению с Нептуном.