уран

Тайны Урана: странные кольца ледяного гиганта

Из всех планет нашей солнечной системы Уран, пожалуй, одна из самых уникальных и загадочных. Впервые его открыл с помощью телескопа астроном Уильям Гершель в 1781 году. Хотя, сам Гершель первоначально думал, что нашел новую звезду или комету.

Последующие наблюдения астронома Иоганна Элерта Боде в конечном итоге подтвердили планетарный статус загадочного небесного объекта, который Гершель предложил назвать Георгием Сидусом в честь короля Георга III. Но эта идея не нашла поддержки в научном сообществе и в конечном итоге решение Боде дать планете имя в честь греческого бога неба, победило.

Наряду с Нептуном, Уран – одна из двух планет, которых называют ледяными гигантами. Он состоит из элементов тяжелее водорода или гелия, включая метан, аммиак и воду, окружающих твердое скалистое ядро. Несмотря на свой статус “ледяного гиганта”, внутри Уран в основном довольно теплый и текучий, а температура его ядра составляет примерно 5000 градусов Цельсия.

уран
Астроном Уильям Гершель

Но все же, Уран это холодное и очень ветренное место. Обладая третьим по величине диаметром в нашей солнечной системе, еще любопытна тем, что она вращается под углом почти 90 градусов относительно ее орбиты. То есть, можно сказать, что она лежит на боку, как бы “перекатываясь” по своей орбите, а не вертикально вращается под небольшим углом, как наша Земля.

У Урана есть 27 маленьких лун, а также 13 колец, которые, являются его самой любопытной особенностью. Некоторые астрономы назвали кольца планеты почти невидимыми и кажущимися невозможными из-за того, что они никак не соответствуют теоретическим расчетам и ожидаемому поведению.

13 колец планеты разделены на две группы – внутренние кольца в основном темные и узкие, а два внешних кольца имеют поразительно ржаво-красный цвет и окружены самым внешним кольцом, напоминающим синее кольцо “E” у Сатурна. Есть еще пояса из частиц пыли, которые находятся за пределами некоторых более крупных колец планеты.

уран
Уран и его кольца, видимые в космический телескоп Хаббла, с видимыми кольцами и полярным сиянием (NASA / Public Domain).

Несмотря на то, что о кольцах Урана уже довольно хорошо известно и их можно подробно изучать с помощью телескопов, астрономы постоянно испытывают трудности с объяснением их внешнего вида и поведения. Одна из проблем связана с их составом: если кольца состоят из крошечных кусочков материи, как у других планет с кольцами, то логично было бы ожидать, что они будут тонкие и широкие, как у всех, а не узкие и почти невидимые. Гравитация планеты должна была бы растянуть их по орбите вращения. Но они остаются узкими, как если бы появились совсем недавно.

Как долго на самом деле существуют эти загадочные кольца – неизвестно. За прошедшие столетия с момента открытия планеты, их удалось обнаружить лишь в 1977 году, когда астрономы Джеймс Эллиот, Джессика Минк и Тед Данэм с помощью воздушной обсерватории Койпера, оснащенной инфракрасным телескопом, впервые смогли разглядеть их, наблюдая за Ураном.

Несмотря на то, что это стало “официальной” датой открытия колец Урана, их, вроде бы замечали и раньше. Самые ранние упоминания относятся еще к Гершелю, который утверждал, что видел их. В записи от 22 февраля 1789 года астроном в своих наблюдениях за планетой сделал пометку: “предполагается наличие кольца”. Еще одно заявленное наблюдение колец, окружающих Уран, произошло в 1847 году, хотя это сообщение остается несколько сомнительным и ничем не подтверждено.

уран
Кольца Урана, сфотографированные космическим аппаратом “Вояджер-2” в 1986 году (NASA / Public Domain).

Но, если наблюдения за кольцами Урана велись более двух столетий, то кажется маловероятным, что они являются каким-то недавним образованием, по крайней мере, по человеческим меркам времени. Еще одна любопытная деталь заключается в том, что кольца почти не видны, поскольку для их “официального” открытия потребовалось наличие инфракрасного телескопа. Астрономы утверждают, что по идее, кольца Урана должны быть ярче и легко различимы, как кольца его соседа Сатурна.

Необычная тусклость колец, окружающих Уран, побудила некоторых астрономов задуматься о том, что может быть это не кольца вообще, а крошечные одиночные спутники (луны), которые, вращаясь по своим орбитам, оставляют за собой газообразный след, как кометы, например. Эта идея, предложенная в конце 1970-х годов Томасом Ван Фландерном, объясняла некоторые любопытные особенности этих странных колец, но не все.

Примечательно, что Ван Фландерн также был одним из первых сторонников идеи о том, что так называемое “Лицо на Марсе” действительно было творением древних инопланетян. Но после посещения Урана зондом “Вояджер-2” в 1986 году изображения, четко детализирующие кольца Урана, поставили точку в этом вопросе раз и навсегда. Это были кольца. Только очень узкие.

уран
Улучшение цвета колец Урана, сделанных во время путешествия 2 в 1986 году (NASA / Public Domain).

Сегодня ученые считают, что кольца действительно представляют собой молодое образование. По астрономическим меркам, конечно же. Где-то в последние 600 миллионов лет кольца, вероятно, образовались в результате столкновений, которые разрушили несколько спутников Урана, твердые частицы которых теперь составляют слабые кольца, которые видны сегодня.

Но астрономы до сих пор не могут определить, что именно удерживает кольца в их прежнем состоянии, не давая расползтись в ширину. Ранняя теория, имеющая некоторое сходство с теорией Ван Фландерна, предполагала присутствие так называемых “пастушьих лун” возле каждого кольца, которые обладали достаточной гравитацией, чтобы воспрепятствовать расширению. Однако в 1986 году, когда зонд “Вояджер-2” посетил планету, ученые смогли обнаружить лишь пару лун-пастухов около самого яркого кольца планеты.

Так что, несмотря на растущий объем знаний о нашей Солнечной системе и ее уникальных качествах, многие характеристики наших планет-соседей до сих пор остаются неизученными. Что удерживает кольца Урана и почему он сам лежит на боку по отношению к своей орбите? Может быть когда-нибудь мы узнаем об этом.

Читайте также: Мы не там ищем инопланетян


Подпишитесь и получайте свежие статьи первыми