Уран и Нептун, запечатлённые орбитальным телескопом «Хаббл». Эти ледяные гиганты, несмотря на внешнее сходство, хранят в своих недрах удивительные секреты.
Загадочные ледяные гиганты
Уран и Нептун по праву считаются самыми малоизученными планетами нашей Солнечной системы. Их величественные синие и бело-голубые оттенки скрывают мир, радикально отличающийся от нашего. Эти планеты классифицируются как ледяные гиганты, что означает, что их основу составляют не привычные нам льды, а высокотемпературные модификации водяного, аммиачного и метанового льда под колоссальным давлением. Учёные из Ливерморской национальной лаборатории (США) выдвинули поразительную гипотезу: в глубинах этих миров могут существовать целые моря и океаны из жидкого алмаза.
Мощный шторм в динамичной атмосфере Нептуна, сфотографированный NASA.
Вихревая газовая поверхность Нептуна. Твёрдой земли здесь нет.
Мир экстремальных контрастов
Поверхность Урана и Нептуна — это царство лютого холода, где температура опускается ниже -200 °C. Однако по мере погружения к ядру ситуация кардинально меняется. Ядра этих планет невероятно горячи — их температура, по оценкам учёных, составляет от 3700 до 7000 °C, что сопоставимо с температурой на поверхности Солнца. Именно этот чудовищный контраст между ледяной оболочкой и раскалённым ядром создаёт условия для фантастических процессов.
Примерный вид алмазов, которые, согласно теории, могут формироваться в атмосферах Урана и Нептуна.
Иллюстрация процессов, ведущих к образованию алмазных океанов и осадков.
Рождение алмазных океанов
Ключ к разгадке — метан, которого много в составе этих планет. На глубине около 7000 километров чудовищное давление и высокая температура расщепляют молекулы метана, высвобождая чистый углерод. Под действием того же невероятного давления углерод кристаллизуется, образуя алмазы. Но на ещё больших глубинах, где давление и температура достигают пика, эти алмазы не остаются твёрдыми — они плавятся, формируя обширные резервуары жидкого углерода, или «алмазные океаны».
Учёные предполагают, что в мантии этих планет может существовать уникальный цикл, подобный круговороту воды на Земле. Твёрдые алмазные «айсберги» могут плавать на поверхности жидких алмазных морей. Более того, в верхних слоях атмосферы могут формироваться и выпадать в виде осадков алмазные «дожди» или «снег».
Детали этого революционного исследования были опубликованы в авторитетном британском научном журнале Nature Physics (публикации 1 и 2).
Уран в объективе NASA. Его необычное положение оси вращения — одна из многих загадок планеты.
Уран: лежачий гигант
Уран, седьмая планета от Солнца, была открыта Уильямом Гершелем в 1781 году. Это мир крайностей: его диаметр в четыре раза больше земного, а температура на поверхности достигает -224 °C. Год на Уране длится 84 земных года. Его атмосфера, состоящая в основном из водорода, гелия и метана, порождает ветра скоростью свыше 250 м/с.
Главная особенность Урана — уникальный наклон оси вращения. Планета буквально «лежит на боку» относительно плоскости своей орбиты. Существует гипотеза, что такое положение — результат катастрофического столкновения с другим крупным небесным телом в далёком прошлом, которое могло сместить ядро планеты.
Обратите внимание: Полярное сияние Урана.
Прощальный взгляд «Вояджера-2» на Уран в 1986 году. Сине-зелёный цвет обусловлен поглощением красного света метаном.
Этот исторический снимок был сделан космическим аппаратом «Вояджер-2» после его пролёта мимо Урана. Необычный ракурс и характерный цвет, вызванный всего тремя процентами метана в атмосфере, навсегда запечатлели облик этого далёкого мира.
Нептун — ветреный и холодный гигант на окраине Солнечной системы.
Нептун: царство сверхзвуковых ветров
Нептун, открытый в 1846 году, — восьмая и самая дальняя от Солнца планета. Как и Уран, он не имеет твёрдой поверхности. Его атмосфера — арена для самых быстрых в Солнечной системе ветров, скорость которых превышает 300 м/с (свыше 1000 км/ч). Средняя температура здесь ненамного выше, чем на Уране, и составляет около -220 °C. Интересно, что с момента открытия Нептуна в 1846 году до 2011 года на планете прошёл всего один местный год, равный 164,79 земным годам.
«Большое тёмное пятно» Нептуна — гигантский шторм-антициклон, аналогичный Большому красному пятну Юпитера.
«Вояджер-2» обнаружил этот колоссальный вихрь в 1989 году. В районе пятна ветра достигают максимальной силы. Данные, собранные аппаратом, окончательно подтвердили, что в столь экстремальных условиях существование известных нам форм жизни невозможно.
Нептун и его крупнейший спутник Тритон на снимке «Вояджера-2» (1989 г.). Тритон, вероятно, захваченная гравитацией планеты карликовая планета.
Ещё один вид дуэта Нептун-Тритон, демонстрирующий контраст между планетой и её необычным спутником.
Оттенки синего: в чём разница?
Хотя Уран и Нептун имеют схожий химический состав атмосферы, Нептун обладает более насыщенным и тёмным оттенком синего цвета. Учёные объясняют это различиями в структуре атмосферы: у Нептуна она немного тоньше, что позволяет метану более эффективно поглощать красный свет, усиливая синюю окраску.
Источник - https://dzen.ru/a/aN-W0JjkEAXFhYze
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Учёные предполагают, что под поверхностью Урана и Нептуна протекают алмазные океаны.