Rešena misterija stara decenijama: Evo šta se zapravo dešava na Uranu

Uran decenijama zbunjuje naučnike pošto se čini da nema interni izvor toplote.

Sad novo kompjutersko modeliranje pokazuje da ta planeta zapravo emituje više energije nego što dobija od Sunca. Ova jedva primetna toplota sugeriše da je Uranova priča složenija nego što se mislilo, dajući nove informacije o njegovoj burnoj prošlosti i egzoplanetama slične veličine, piše Science Daily.

Astronomi su milenijumima mislili da Uran nije ništa više od udaljene zvezde. Tek krajem 18. veka je univerzalno prihvaćen kao planeta. Plavi svet sa prstenima do danas ruši očekivanja naučnika, ali novo istraživanje pomaže da se odgonetne deo misterije.

Uran je drugačiji od svake druge planete u našem solarnom sistemu. Vrti se na boku, što znači da je svaki pol direktno okrenut ka Suncu tokom neprekidnog 42-godišnjeg „leta“.

Takođe se vrti u suprotnom pravcu u poređenju sa svim planetama, osim Venere.

Podaci sakupljeni prilikom proletanja „Vojadžera 2“ 1986. godine sugerisali su da je Uran izuzetno hladan unutra, navodeći naučnike da preispitaju fundamentalne teorije o formiranju i evoluciji planeta u našem solarnom sistemu.

- Od proletanja Vojadžera 2, svi su govorili da Uran nema internu toplotu. Međutim, bilo je veoma teško objasniti zašto je tako, naročito s obzirom na druge džinovske planete. Te projekcije su zasnovane samo na jednom merenju emitovane toplote iz blizine - kaže Ejmi Sajmon iz Centra NASA za svemirske letove Godard. 

Pomoću najsavremenijeg kompjuterskog modeliranja i preispitivanja višedecenijskih podataka, istraživači su sad otkrili da Uran u stvari generiše izvesnu toplotu.

Foto: Shutterstock

Interna toplota planete može se izračunati putem poređenja količine energije koju prima od Sunca sa količinom energije koju oslobađa u svemir u obliku reflektovane svetlosti i emitovane toplote.

Druge džinovske planete solarnog sistema – Saturn, Jupiter i Neptun – emituju više toplote nego što dobijaju, što znači da dodatna toplota dolazi iz unutrašnjosti – dok je veliki deo preostao od visokoenergetskih procesa koji su formirali planete pre 4,5 milijardi godina.

Količina toplote koju planeta emituje može biti pokazatelj njene starosti: što je manje toplote oslobođeno u odnosu na toplotu apsorbovanu od Sunca – planeta je starija.

Uran se razlikovao od drugih planeta pošto je izgledalo da emituje i prima istu količinu toplote, što je impliciralo da nema sopstvenu. Ovo je zbunjivalo naučnike. Neki su hipotetisali da je planeta možda mnogo starija nego ostale i da se potpuno ohladila. Drugi su govorili da je neki ogromni sudar – isti koji je možda okrenuo planetu na bok – razneo svu Uranovu toplotu. Međutim, nijedna hipoteza nije zadovoljavala naučnike, motivišući ih da rešavaju „hladan“ slučaj.

- Pitali smo se da li je zaista moguće da Uran nema internu toplotu. Izveli smo mnogo kalkulacija da bismo videli koliko Sunčeve svetlosti Uran reflektuje i shvatili smo da je zapravo reflektivniji nego što je procenjeno - kaže Patrik Irvin, profesor planetarne fizike na Oksfordskom univerzitetu. 

Foto: Informer printscreen

Istraživači su želeli da utvrde koliki je ukupan energetski budžet Urana – koliko energije dobija od Sunca u poređenju sa količinom koju reflektuje kao svetlost i emituje kao toplotu. Radi toga je trebalo proceniti ukupnu količinu svetlosti reflektovanu sa planete u svim uglovima. Potrebno je videti svetlost koja je rasejana na strane, ne samo onu koja se vraća direktno ka vama.

U cilju najpreciznije procene, istraživači su razvili kompjuterski model koji spaja sve što se zna o Uranovoj atmosferi na osnovu višedecenijskog posmatranja sa Zemlje i putem svemirskih teleskopa, uključujući Habl i Infracrveni teleskop na Havajima. Model je uključivao informacije o izmaglicama planete, oblacima i sezonskim promenama, što sve utiče na način refleksije Sunčeve svetlosti i način oslobađanja toplote.

Otkriveno je da Uran oslobađa oko 15% više energije nego što dobija od Sunca, što je slično proceni iz jedne druge nedavne studije objavljene u julu. Ove studije sugerišu da Uran ima sopstvenu toplotu, iako daleko manju nego njegov sused Neptun, koji emituje više nego duplo energije u poređenju sa dobijenom.

Sad moramo da razumemo šta taj ostatak toplote na Uranu znači, kao i da ga bolje izmerimo, kaže Sajmon.

Otkrivanje Uranove prošlosti je korisno ne samo za mapiranje rasporeda formiranja planeta solarnog sistema i njihove migracije u sadašnje orbite, već takođe pomaže naučnicima da bolje razumeju mnoge planete pronađene van solarnog sistema, poznate kao egzoplanete, većina kojih je iste veličine kao Uran.