100 великих тайн Вселенной
Шрифт:
Дальнейшее изучение Урана позволило выяснить у этой планеты немало любопытных особенностей. Одной из них является весьма странное направление оси вращения Урана. Оказывается, она имеет наклон 98°. А это значит, что ось вращения планеты фактически находится в плоскости его орбиты. Поэтому и движение Урана вокруг Солнца имеет довольно оригинальный характер: планета, подобно знаменитому сказочному Колобку, катится вдоль своей орбиты, переворачиваясь с боку на бок.
Этот феномен Урана, связанный с его движением и вращением, совсем не вписывается в общую структуру возникновения планет из пылевого облака, все области которого в соответствии с существующими
Эту загадку астрономы пытаются разрешить с помощью гипотезы, согласно которой планета Уран, будучи уже вполне сформированной, столкнулась с каким-то массивным небесным телом. Произошла глобальная катастрофа, в результате которой ось вращения Урана значительно отклонилась от первоначального направления, но отклонение было столь большим, что она так и не вернулась в прежнее состояние.
Загадкой для ученых остается и внутреннее строение Урана. По этому поводу выдвинуто две альтернативные гипотезы. Сторонники первой из них считают, что в самом центре планеты находится каменное ядро, состоящее в основном из окислов кремния. Ядро это огромное: его диаметр в 1,5 раза больше диаметра Земли. Окутано ядро оболочкой из смеси водного льда и каменных пород. Потом простирается слой жидкого водорода, а затем – очень мощная атмосфера.
А вот согласно другой гипотезе, каменное ядро у Урана и вовсе отсутствует. И походит он на огромный шар из снеговой «каши», состоящей из смеси жидкости и льда, вокруг которой находится газовая оболочка.
Невидимые кольца Урана
Уран – это, без всякого сомнения, планета Гершеля. Потому что он не только обнаружил ее во вселенских просторах, но открыл два ее спутника, а также в 1789 году зарисовал кольцо, окружавшее это небесное тело. По этому поводу он сделал в своем дневнике запись, что обнаруженное им кольцо «короткое, не такое, как у Сатурна».
Но вот что интересно. Кольцо в то время увидел один лишь Гершель. Поэтому большинство астрономов посчитали, что кольцо вокруг Урана – не что иное, как дефект оптики телескопа. А раз так, то вскоре об открытии Гершеля все забыли и в течение почти двух столетий к нему не возвращались.
И только лишь в 1977 году кольцо вокруг Урана было открыто вновь. В то время планету наблюдали в тот момент, когда она двигалась на фоне далекой звезды, тем самым заслонив собой ее свет.
Этот способ изучения планетных атмосфер позволяет астрономам определить их плотность, состав и ряд других параметров. Так вот, когда ученые в 1977 году «просвечивали» Уран, было отмечено исчезновение света еще до того, как планета закрыла собой звезду. К тому же свет то пропадал, то появлялся вновь 5 раз подряд. И только после этих периодических «подмигиваний» он исчез надолго, так как звезду перекрыл сам Уран.
Затем, когда планета прошла мимо звезды, открыв ее свет для земного наблюдателя, она снова, как и в первый раз, пятикратно замигала.
Вильям Гершель – не ученый астроном, а профессиональный музыкант и композитор
Анализ этого явления показывал, что объекты, перекрывавшие звезду, скорее всего имеют отношение к самому Урану. Напрашивалось первое предположение, что это – спутники. Однако впоследствии от этой гипотезы пришлось отказаться, поскольку в окружении Урана нет спутников, которые могли бы заслонить звезду.
Поэтому появилась вторая версия, согласно которой Уран окружен 5 узкими кольцами. Но, в отличие от ярких колец Сатурна, они очень темные, и поэтому до сих пор их нельзя было увидеть в телескоп.
Названы кольца были в соответствии с первыми буквами греческого алфавита: Альфа, Бета, Гамма, Дельта, Эпсилон. Самое дальнее из них – Эпсилон – находится в 52 тысячах километров от центра планеты. Это кольцо ослабило свет звезды на 90 %, а внутренние кольца – не более чем на 50 %. Поэтому предполагается, что в сравнении с другими кольцами оно или самое мощное, или состоит из вещества, осколки которого расположены очень близко друг к другу.
Дальнейшие, более тщательные исследования позволили найти в системе Урана одиннадцать колец. Предполагается, что сформированы они огромным количеством малых тел размером от нескольких метров до нескольких километров.
Кольца Урана очень узкие: ширина всего 1—10 километров, и только внешнее кольцо в самой широкой части достигает 96 километров. Каждое кольцо шире всего в той области, которая наиболее удалена от планеты.
Толщина же колец исчисляется десятками метров. Они имеют четкие края, и каждое кольцо движется практически как единое целое. В наиболее широких кольцах хорошо просматриваются радиальные структуры километровых масштабов.
Таким образом, выяснилось, что в 1789 году Гершель и впрямь зарисовал кольца Урана. Вот только неизвестно, видел ли великий астроном кольца в действительности, или ему помог их «наблюдать» дефект телескопа?
Но вариант с дефектом маловероятен, так как Гершель имел в своем распоряжении оптические приборы самого высокого качества. Но в таком случае почему в течение почти двух веков колец больше никто не увидел? Видимо, астрономы еще долгое время не смогут ответить на этот вопрос…
Равномерно обогретая планета
Итак, Уран вертится и движется по своим собственным правилам. Конечно же, это не могло остаться для планеты без последствий. В результате у Урана появился целый набор необычных явлений, которые на других планетах отсутствуют.
Одним из них является довольно необычная картина смены времен года. За один оборот вокруг Солнца, который у Урана продолжается в течение 84 земных лет, на нем один за другим появляются четыре годовых сезона: весна, лето, осень и зима.
Уран вертится и движется по своим собственным правилам
И, без сомнения, каждый из них имеет свои характерные особенности. Так, лето в Северном полушарии Урана – это один день, который по продолжительности равен 20 земным годам. А вот Южное полушарие все это время окутано сплошной тьмой: там царствует дуэт настоящей полярной «зимы» и полярной ночи.
А вот весной и осенью Солнце на Уране каждые сутки, которые равняются приблизительно 16,8 часа, поднимается и заходит. Однако по мере того как планета, двигаясь по орбите, приближается к районам, соответствующим зиме в северном полушарии, освещенность начинает меняться: северное полушарие погружается на 20 земных лет в холодную тьму, а в южном – наступает 20-летний день.