Подборка новостей на тему Уран - КОСМОГОН

Вода в недрах Урана и Нептуна ведёт себя неожиданно: лёд теряет привычную симметрию под огромным давлением

На этом изображении показаны Уран и Нептун, ледяные гиганты Солнечной системы

Вода кажется одним из самых хорошо изученных веществ. На Земле она встречается в виде жидкости, водяного пара и обычного льда, а её свойства знакомы каждому. Однако при давлениях, которые невозможно встретить на поверхности нашей планеты, вода начинает вести себя совершенно иначе. Она образует необычные кристаллические структуры, в которых атомы располагаются не так, как в привычном льду, а при достаточно высокой температуре может переходить в особое состояние, сочетающее свойства твёрдого тела и подвижной ионной среды.

Новое исследование показало, что даже одна из давно изучаемых высокобарических форм воды — лёд X — не сохраняет свою структуру при дальнейшем увеличении давления. В эксперименте учёные обнаружили, что при давлении выше примерно 222 гигапаскалей кристаллическая решётка теряет кубическую симметрию. Это означает, что атомы кислорода и водорода начинают образовывать структуру с другими геометрическими свойствами, чем ожидалось для льда X.

Читать далее

Уран и Нептун могли сформироваться в разных частях Солнечной системы

Уран и Нептун могли сформироваться в разных частях Солнечной системы

Уран и Нептун часто называют планетами-близнецами. Они похожи по размерам, массе и некоторым характеристикам атмосферы, а обе планеты относятся к ледяным гигантам. Долгое время считалось, что они сформировались из похожего материала в одной области молодой Солнечной системы. Однако новое исследование указывает на существенное различие в их химическом составе: глубинная атмосфера Нептуна, по расчётам учёных, может содержать значительно больше кислорода, чем атмосфера Урана.

Это различие важно не только для понимания самих планет. Химический состав гигантов хранит сведения об условиях, в которых они возникли, и о веществе, из которого собирались их будущие недра. Если Уран и Нептун действительно получили основную часть строительного материала в разных областях протопланетного диска, их нынешнее сходство может скрывать совершенно разные истории формирования.

Читать далее

Почему Уран оказался «на боку»: древняя луна может объяснить наклон планеты на 98 градусов

Наклон оси вращения Урана, составляющий примерно 98 градусов

Уран — единственная планета Солнечной системы, ось вращения которой почти лежит в плоскости её орбиты. Наклон оси вращения составляет около 98 градусов, поэтому при движении вокруг Солнца планета словно катится по орбите боком. Именно эта необычная ориентация определяет крайне своеобразную смену времён года на Уране, но происхождение самого наклона до сих пор остаётся нерешённой задачей планетологии.

Наиболее известное объяснение связывает необычное положение Урана с гигантским столкновением на ранних этапах существования Солнечной системы. Согласно этой гипотезе, достаточно крупное тело могло ударить по молодой планете и изменить направление её вращения. Однако существуют и другие сценарии. В частности, расчёты показывают, что существенный наклон мог постепенно возникнуть в результате гравитационного взаимодействия Урана с крупным спутником, которого сегодня уже нет.

Читать далее

Внутри Урана и Нептуна может существовать необычная форма льда: учёные впервые увидели её структуру

Внутри Урана и Нептуна может существовать необычная форма льда

Вода способна существовать в гораздо большем количестве состояний, чем привычные лёд, жидкость и пар. При огромном давлении и высокой температуре её молекулярная структура полностью меняется, а вещество может перейти в так называемое суперионное состояние. Именно такой необычный лёд рассматривается как один из компонентов глубоких слоёв Урана и Нептуна.

Теперь физикам удалось непосредственно исследовать ещё одну форму такого вещества. В лабораторном эксперименте воду сжали до давлений в сотни миллиардов паскалей и одновременно нагрели лазерами до температур свыше 1800 К. Рентгеновская дифракция показала, что при экстремальных условиях атомы кислорода образуют не ранее изученную кубическую, а гексагональную плотноупакованную структуру.

Читать далее

Учёные впервые уточнили, как ведёт себя алмаз при экстремальных давлениях — это поможет понять «алмазные дожди» на Уране и Нептуне

Художественное изображение плавящейся алмазной мишени

Глубоко внутри Урана и Нептуна могут происходить процессы, которые совершенно не похожи на привычные земные явления. В недрах этих ледяных гигантов температура и давление настолько велики, что углерод, содержащийся в глубинном веществе планет, способен переходить в необычные состояния. Одним из наиболее интересных следствий таких условий считается образование алмазов, которые затем перемещаются в более глубокие слои планеты.

До сих пор эта картина основывалась главным образом на экспериментах при экстремальных давлениях и на компьютерных расчётах. При этом между теоретическими моделями и результатами лабораторных измерений существовало заметное расхождение: разные исследования давали существенно отличающиеся значения температуры плавления алмаза при огромном давлении.

Читать далее

Уран заставляет свою ударную волну «дышать»: необычное вращение планеты меняет магнитосферу каждый день

Магнитосфера Урана в день равноденствия

Уран — одна из самых необычных планет Солнечной системы, и дело не только в его голубовато-зелёном цвете, кольцах или многочисленных спутниках. Планета практически «лежит на боку», двигаясь по своей орбите вокруг Солнца. Её ось вращения наклонена более чем на 90 градусов относительно плоскости орбиты. Одновременно магнитное поле Урана имеет собственный сильный наклон и заметно смещено относительно центра планеты.

Эта необычная геометрия влияет не только на магнитное поле, но и на то, как Уран взаимодействует с солнечным ветром. Новое моделирование показало, что внешняя граница магнитосферы планеты — ударная волна, возникающая там, где поток частиц от Солнца сталкивается с магнитным полем Урана, — не остаётся постоянной. В течение одного уранианского дня она заметно меняет форму и размеры, словно расширяясь и сжимаясь.

Читать далее

Исчезнувшая планета могла подарить Юпитеру и Урану часть их спутников

Иллюстрация Урана и его пяти крупнейших спутников

Солнечная система сегодня выглядит относительно стабильной и хорошо организованной. Планеты движутся по своим орбитам, вокруг них обращаются многочисленные спутники, а основные этапы формирования планетной семьи кажутся достаточно понятными. Однако новые исследования показывают, что ранняя история Солнечной системы могла быть значительно более хаотичной, чем принято считать.

Группа учёных предложила необычное объяснение происхождения некоторых спутников Юпитера и Урана. Согласно новой гипотезе, часть этих объектов могла принадлежать древней планете, которая существовала на заре истории Солнечной системы, но впоследствии была выброшена в межзвёздное пространство или полностью покинула своё первоначальное положение.

Читать далее

Астрономы выяснили: два внешних кольца Урана имеют разное происхождение

Внешние кольца Урана

Новые наблюдения показали, что два самых удаленных кольца планеты Уран — μ (мю) и ν (ню) — сформировались по принципиально разным сценариям. Это открытие уточняет представления о формировании планетных систем и показывает, что даже внутри одной планеты процессы могут существенно различаться.

Читать далее

Внутри Урана и Нептуна обнаружено необычное состояние воды: новые данные меняют представления о ледяных гигантах

Соединения гидрида углерода в условиях, подобных условиям Нептуна

Исследования внутреннего строения планет-гигантов Урана и Нептуна показали, что в их глубинах вода может находиться в так называемом сверхионном состоянии — фазе, которая сочетает свойства твёрдого тела и жидкости. Эти результаты уточняют модели строения ледяных гигантов и объясняют особенности их магнитных полей.

Читать далее

Подлёдный океан на Миранде: новый шанс на жизнь на луне Урана

Подлёдный океан на Миранде

Учёные получили убедительные доказательства того, что один из самых маленьких спутников Урана — Миранда — возможно, содержит подлёдный океан воды, что делает её ещё одной потенциально «океанической» средой в Солнечной системе. Это важное открытие расширяет наши представления о распределении жидкой воды и условиях, в которых могут формироваться среды, благоприятные для жизни за пределами Земли.

Читать далее