Uranas laikomas paslaptingiausia Saulės sistemos planeta. Šį pasaulį buvo galima pasiekti tik vieną kartą 1986 m., Naudojant „Voyager-2“ erdvėlaivį. Pagrindinis keistumas yra tas, kad planeta sukasi beveik ant šono.
Nors kiti pasauliai sukasi beveik „vertikaliai“, o jų sukimosi ašys yra stačiu kampu aplink žvaigždę esantiems orbitiniams keliams, Urano šlaitas yra beveik tiesus. Kaip rezultatas, vasarą šiaurinis polius atrodo tiesiai prie saulės disko. Be to, likusios milžiniškos planetos žiedai aplink save horizontalioje padėtyje, o Urane žiedai ir mėnulio šeima yra vertikalūs.
Urano palydovai ir žiedai
Be to, ledo milžinas turi neįprastai žemą temperatūros indeksą ir sutrauktą magnetinį lauką, kuris yra nukreiptas nuo centro. Manoma, kad prieš Uraną nesiskyrė nuo saulės planetų, bet tada apvirto. Kas atsitiko?
Avarija praeityje
Anksčiau saulės sistema buvo griežtesnė aplinka, kurioje protoplanetai sudužo vienas į kitą ir padėjo formuoti šiuolaikines planetas. Daugelis mokslininkų mano, kad Urano valstybė yra dramatiško susidūrimo praeityje rezultatas. Todėl mokslininkai nusprendė suprasti, kaip tai gali įvykti.
Deja, mokslininkai negali sukurti dviejų planetų laboratorijoje ir stumti juos matyti procesą savo akimis. Todėl būtina taikyti kompiuterinius modelius, kurie imituoja įvykį.
Urano ašinis pakreipimas
Pagrindinė idėja buvo atkurti planetinę susidūrimą, apimančią kelias daleles, kurios imituoja planetinę medžiagą. Čia taip pat atsižvelgiama į lygtis, pagrįstas fiziniais įstatymais. Todėl sukuriami sudėtingi milžiniško susidūrimo rezultatai. Be to, mokslininkai gauna visišką kontrolę ir gali apsvarstyti įvairius scenarijus. Naujasis modelis parodė, kad didelis objektas (bent du kartus didesnis už Žemės masę) gali būti atsakingas už keistą šiuolaikinio urano sukimąsi, jei jis sudužo į jaunąjį pasaulį ir sujungė jį. Esant stipresniam susidūrimui, smūgio objekto medžiaga nusistovi į ploną karštą lukštą milžiniško ledo sluoksnio krašte, esant vandenilio ir helio atmosferai.
Tai neleis medžiagai susijungti planetos centre. Viskas rodo, kad idėja atitinka pastebėtą šalčio išorinį sluoksnį. Terminė evoliucija yra sudėtinga tema. Bet dabar aišku, kaip didelis smūgis gali pakeisti planetą viduje ir išorėje.
Kompiuteriniai skaičiavimai
Tamsus taškas, užfiksuotas Hablo teleskopu.
Svarbu suprasti, kad modeliavimas ir dalelių skaičius, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra skaičiavimo ribos. Bet jūs negalite tiesiog pridėti ir pridėti didelio kiekio dalelių, nes net ir pažangiausi kompiuteriai daug laiko praleidžia skaičiavimams.
Naujajame darbe buvo atsižvelgta į fragmentus, kurių parametrai yra daugiau nei šimtas metrų, o tai yra 100-1000 kartų didesnis nei kituose modeliuose. Modeliavimas leidžia ne tik sukurti nuostabias nuotraukas ir animacijas apie tai, kas vyksta, bet ir atveria daug klausimų, į kuriuos reikia atsakyti.
Didesnis tikslumas buvo pasiektas dėl naujo SWIFT kodo, kuris buvo sukurtas siekiant visiškai išnaudoti superkompiuterio galimybes. Kodas gali nustatyti, kiek laiko reikia kiekvienai skaičiavimo užduočiai atlikti. Jis taip pat teisingai paskirsto darbą, siekdamas maksimalaus efektyvumo.
Eksoplanetai ir vėliau
Mokslininkai svajoja ne tik suprasti Urano istoriją, bet ir mokytis planetos formavimo proceso. Paieškos rodo, kad tarp ekstrasolinių pasaulių dažniausiai susiduria su tokiomis planetomis kaip Uranas ir Neptūnas. Todėl supratimas apie ledo gigantų susidarymą ir evoliuciją saulės sistemoje padės išsiaiškinti savo egzoplanetinių kolegas.
Uranas, paimtas su Hubble teleskopu per ketverius metus.
Naujajame modeliavime buvo svarbu ištirti planetos atmosferos likimą po milžiniško susidūrimo. Modelis rodo, kad dalis atmosferos sluoksnio, išgyvenusio pirmąjį streiką, gali būti sunaikinta vėlesne planetine plėtra. Atmosferos sluoksnio nebuvimas sumažina gyvenimo galimybes.
Tačiau didelės energijos sąnaudos ir papildomos medžiagos padės formuoti naudingas chemines medžiagas gyvybės formoms. Be to, uolienų medžiaga iš sudužusio objekto šerdies gali sujungti su išorine atmosfera. Tai reiškia, kad mokslininkai gali ieškoti tam tikrų mikroelementų, kurie yra panašaus poveikio švyturiai.
Mokslininkai vis dar ne visiškai supranta Urano praeitį ir planetinių streikų pasekmes. Kiekvienais metais kompiuteriniai modeliai tampa vis detalesni, tačiau vis dar turime išsiaiškinti įvairiais būdais. Todėl mokslininkai primygtinai reikalauja, kad į ledo gigantus būtų siunčiama nauja misija, kad ištirtų jų neįprastus magnetinius laukus, nuostabias mėnulio šeimas ir žiedus, taip pat suprastų kompoziciją.
