» » В Солнечной системе найдены две забытые планеты. Кто доберется первым

В Солнечной системе найдены две забытые планеты. Кто доберется первым

В Солнечной системе найдены две забытые планеты. Кто доберется первым


Европейские и американские ученые предлагают направить космические аппараты к самым отдаленным планетам Солнечной системы — Урану и Нептуну. Они наименее изучены и до сих пор хранят множество тайн. Одна из самых интригующих — почему эти ледяные гиганты похожи на большинство экзопланет в других звездных мирах.
Забытые миры
В 1986 году "Вояджер-2" сблизился с Ураном, ровно через три года, 25 августа 1989-го — с Нептуном. Пролетая мимо планет и их спутников, американский аппарат сделал фотоснимки, измерил параметры магнитосферы и радиационных поясов, атмосферы, яркость планеты, гравитационное поле. Затем направился к границам Солнечной системы.
"Вояджер-2" — единственный аппарат, исследовавший обе планеты. Полученные сведения очень ценны, но они собраны с помощью технологий более чем полувековой давности и нуждаются в ревизии. Для сравнения: Марс изучен множеством орбитальных аппаратов, зондов и роверов. К негостеприимной Венере посылали два десятка посадочных модулей и спутников. На орбите Сатурна с 2004 года работала станция "Кассини", у Юпитера тоже есть искусственный спутник. В конце прошлого года орбитальный аппарат "БепиКоломбо" устремился к раскаленному Меркурию.
И лишь к Урану и Нептуну никогда не отправляли специальные миссии. Ученые считают, что эти планеты незаслуженно обойдены вниманием, и предлагают подробный план их исследования. Документ опубликован на Arxiv.org.
В Солнечной системе найдены две забытые планеты. Кто доберется первым

Задачи для космической миссии ЕКА и НАСА к Урану и Плутону. Ближайшая реалистичная дата запуска — в начало 2030 годов.
Горячее сердце ледяного гиганта
Уран и Нептун в 20 и 30 раз соответственно дальше от Солнца, чем Земля. Это ледяные миры, где царит вечный холод. Полярные области погружаются в темноту на десятки лет.
По размерам планеты очень близки: средний радиус Урана — 25,3 тысячи километров, масса — 14,5 земных, Нептуна — 24,6 и 17,1. Их можно считать близнецами, как Землю и Венеру. Вероятно, они родились одновременно в одном месте протопланетного облака и какое-то время развивались вместе, но потом их пути разошлись.
Обе планеты окутаны водородно-гелиевой атмосферой с заметными широтными зонами и подвижными штормами и вихрями. У Урана атмосфера довольно спокойная, что говорит о ничтожном потоке внутреннего тепла. Ветровую активность и облака заметили там относительно недавно. Примесь метана придает планете нежно-голубой цвет.
Напротив, Нептун окутан газовой оболочкой, где бушуют громы и молнии, мгновенно налетают мощные ветра. Значит, у планеты есть внутренний источник тепла, причем более мощный, чем внешний, от Солнца.
Оба небесных тела обладают очень необычными магнитосферами. У Нептуна магнитное поле закручено конусом, не совпадающим с осью вращения планеты, поэтому его называют наклонным ротатором. В нем возникают мощные радиовспышки, достигающие Земли.
В Солнечной системе найдены две забытые планеты. Кто доберется первым

Наверху — магнитное поле как у Земли, внизу — ураноподобное магнитное поле
Сплошные загадки
Ученые давно ломают голову над тем, как образовались ледяные гиганты. Дело в том, что масса их газовых атмосфер составляет примерно 15 процентов общей массы планет. Это нечто среднее между газовыми гигантами и каменными планетами земной группы. Самое простое объяснение — газ для атмосферы был захвачен из протопланетного облака в момент рождения, а не образовался из недр при формировании планеты.
Возможен и другой сценарий: оба небесных тела зародились гораздо ближе к Солнцу и затем мигрировали к окраинам, раскидав по пути остатки протопланетного облака и даже вытолкав за пределы Солнечной системы своего ледяного собрата (гипотетическую девятую планету).
Наконец, третий вариант объясняет не только разительные отличия атмосфер, потока внутреннего тепла, но и аномальный наклон оси вращения Урана к плоскости орбиты — почти 97 градусов. В далеком прошлом уже сформированный Уран столкнулся с другим космическим телом. От страшного удара изменилась ось вращения и образовался пылевой диск, в который впечатаны чуть не три десятка каменно-ледяных лун.
Космическая коллизия объяснила бы и внутреннее тепло Нептуна и его чуть большую по сравнению с близнецом массу (при меньших размерах). Достаточно сильное столкновение могло разогреть недра, добавить массу и момент инерции. У Нептуна тоже есть кольца и собственные спутники, а также один захваченный — Тритон. Если бы он не попал в поле притяжения Нептуна из пояса Койпера, был бы самой крупной карликовой планетой, опередив Плутон.
Кстати, на молодой по геологическим меркам поверхности Тритона замечены летучие соединения — азот, пары воды, углекислый газ, метан. Может ли там быть более сложная органика? Если удастся ее обнаружить и связать с активными гейзерами, то эта луна встанет в ряд с Титаном, Европой и Энцеладом, ледяными мирами, крайне привлекательными для поисков следов жизни.
Да и сами планеты, по некоторым моделям, могут скрывать под ледяной корой океаны жидкой воды.
Критические технологии
Идея миссии к Урану и Нептуну принадлежит ученым Европейского космического агентства, и они, в принципе, готовы реализовать ее сами. Проблема в том, что не все технологии ими освоены, главная загвоздка — в источнике энергии и тепла. Рассчитывать только на солнечные батареи на дистанции в два десятка астрономических единиц нельзя. Значит, нужен радиоизотопный термоэлектрический генератор. Если европейцы не сделают такой к 2028-2034 годам, когда откроется окно для запуска, придется заимствовать у США.
Архитектура миссии разработана в самых общих чертах. Ясно, что это будут два аппарата, которые несут в себе как минимум орбитальные модули и зонды для спуска через атмосферу, а как максимум еще и спускаемый аппарат. На борту — различные спектрометры, фотокамеры, геофизическое оборудование для дистанционного зондирования, датчики-анализаторы проб.
Полет к Урану займет от шести до двенадцати лет, к Нептуну — восемь-тринадцать. Разброс связан с вариантами дат запуска, архитектуры миссии, типов ракеты-носителя.
Орбитальный телескоп "Джеймс Уэбб", запуск которого отложен до марта 2021 года, отснимет обе планеты в инфракрасном диапазоне, однако не даст желаемого пространственного и временного разрешения. Новый "Хаббл" будет действовать в видимой и ультрафиолетовой области, но не ранее начала 2030-х. Наземные телескопы с 8-10-метровыми зеркалами и особенно 30-метровые телескопы следующего поколения обеспечат необходимое разрешение, но им будут доступны только наблюдения за ионосферой и атмосферой видимых полушарий, и многие фундаментальные загадки ледяных гигантов останутся неразгаданными.
Орбитальные же аппараты и зонды предоставят точные и современные данные о планетах, получить которые другими методами невозможно. Сильный аргумент в пользу такой миссии — открытие планет в других звездных системах. Из них большинство похоже на Нептун и Уран. Согласно статистике охотника за экзопланетами телескопа "Кеплер", пришедший ему на смену TESS найдет еще порядка 1500 нептуноподобных миров.
Такая распространенность ледяных гигантов в доступной нам части Галактики требует объяснения. И проще всего добыть его на ближайших к нам образцах — Уране и Нептуне.
28 август 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Миссия к Юпитеру получила снимок планеты за три года до запуска

Миссия к Юпитеру Juice, разрабатываемая Европейским космическим агентством, уже успела получить снимок крупнейшей планеты нашей Солнечной системе — за три года до запуска....

Найден "двойник Земли", получающий от своего солнца столько же тепла

В ближайших по меркам Галактики окрестностях Солнца астрономы обнаружили систему с тремя землеподобными мирами. Один из них получает столько же тепла, сколько и земной шар, другой тоже может быть

BepiColombo: третья миссия к Меркурию успешно стартовала

20 октября в 4:45 по московскому времени с космодрома Куру, расположенного во Французской Гвиане, был запущен космический аппарат BepiColombo. Это всего лишь третья миссия к Меркурию — самой близкой

Новооткрытый седноид 2015 TG387 прилетел из внутреннего облака Оорта

Американские астрономы, которые давно занимаются поиском объектов на окраинах Солнечной системы, сообщили об открытии третьего объекта из внутреннего облака Оорта. Обозначенный 2015 TG387, он

Изотопный состав неона из мантии указывает на то, что молодая Земля росла быстро

Ученые из США исследовали изотопы неона из земной мантии, который благодаря своей инертной химической природе сохранился в мантии Земли в первичном, не затронутом последующими процессами эволюции

Китай завершил создание марсохода

Китайские ученые завершили строительство первого марсохода КНР, который отправится в исследовательскую миссию на Красную планету в 2020 году...
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Впервые получены структуры контактной и сольватноразделённой ионных пар силенил-литиевого соединенияOstrovok.ru – огромная база отелей по всему мируО применении знания каббалы на практикеУ одной из ближайших звезд обнаружена потенциально обитаемая планетаУникальная сверхновая поставила астрономов в тупикФекальная трансплантация поможет спасти вымирающих коалSpaceX выбрала девять мест на Марсе для высадкиПодведены итоги года поисков Лох-Несского чудовища