Почему Уран лежит на боку?

 

Так как все планеты родились из диска, вращающегося вокруг новорожденного Солнца, они должны вращаться вокруг вертикальной оси с экваторами, совпадающими с плоскостями их орбит.

 

Но есть два исключения: перевернутая Венера, вращающаяся в противоположном направлении по отношению к орбитальному движению, и Уран, который вращается, «лежа на боку».

 

Уран обращается вокруг Солнца за 84,3 года: он повернут северным полюсом к Солнцу и 42 года получает солнечный свет; затем полюса меняются, и наступают 42 года темноты.

 

Вопрос: почему Уран походит на упавшее сверху тело? Ответ: возможно, он был опрокинут столкновением с большим телом (Луна Земли появилась в результате подобного удара).

 

Проблема теории: спутники Урана, вращаясь вокруг его экватора, наклонены вместе с планетой. Трудно представить себе воздействие, которое наклонило бы и Уран, и его спутники.

 

В 2009 Гвенэл Буэ (Gwenael Boué) и Жак Ласкар (Jacques Laskar)  из Парижской обсерватории предложили альтернативную теорию.

 

Гравитация обломков диска, циркулирующих вокруг новорожденного Солнца, могла вызвать колебания при вращении новорожденного Урана или прецессию, как у вращающегося волчка.

 

Если у планеты когда-то была гигантская луна с массой, составляющей 0,1 % от массы планеты, колебания, в итоге, могли стать настолько сильными, что это опрокинуло бы планету на бок.

 

Но где же эта гигантская луна? Буэ и Ласкар предполагают, что она была похищена! Точнее, эти ученые говорят о трении между протопланетным диском и Ураном….

 

…вызвавшем «мигрирование» планеты через диск. Если это было так, то Уран прошел вблизи другой планеты-гиганта, чья гравитация захватила его луну.

 

Эта теория может показаться неправдоподобной. Однако для астрономов долгое время оставалось загадкой то, что только Уран — одна из четырех гигантских планет Солнечной системы — не имеет большой луны.

 

Кстати, Уран — самая близкая от нас планета, которая не была известна древним. Уильям Гершель обнаружил ее, находясь в собственном саду, Бат, Англия, 1781.

 

Гершель, немецкий иммигрант, назвал планету «Звездой Георга» в честь короля Георга III. Французы возразили. Немцы предложили название «Уран».

 

Открытие Гершеля удвоило известный размер Солнечной системы. У Урана, который в диаметре в 4 раза больше Земли, орбита приблизительно в 20 раз дальше от Солнца, чем у Земли.

 

Уран, несмотря на его положение на боку, довольно уныл и невыразителен. Большинство астрономов назвали его «самой скучной планетой».

 

Всегда ли Нептун был самой удаленной планетой?

 

Фактически Нептун был открыт и описан Галилео Галилеем в 1612. Он обнаружил его близко к Юпитеру, но ошибочно принял за звезду.

 

Существование планеты предполагали из-за необычной орбиты Урана. Она была вытянута невидимой планетой. Местоположение было рассчитано из законов тяготения Ньютона.

 

Вычисления выполнили в середине 1840-х Джон Куч Адамс в Англии (приближенно) и Урбен Леверье во Франции (более точно).

 

23 сентября 1846 Йохан Галле в Берлине обнаружил недостающую планету близко к тому положению, которое предсказал Леверье. Она была названа Нептуном в честь римского бога моря.

 

Первым (и единственным) космическим кораблем, посетившим Нептун, был Вояджер 2 от НАСА, 25 августа 1989. Он обнаружил новые луны и темные узкие кольца вокруг планеты.

 

Нептун, как и Земля, имеет голубой цвет. Такая окраска возникла из-за атмосферного метана. На планете бушуют сильные ветры, гигантские штормы, а облака тонкие, подобные перистым.

 

Нептун, имеющий 49 530 км в поперечнике, является самым маленьким из 4 гигантских планет. Он обращается вокруг своей оси за 16 ч 07 мин. Нептун находится в 4,48 млрд км от Солнца и совершает оборот вокруг него за ~165 лет.

 

Самая большая луна Нептуна — Тритон — найдена Ласселлом в 1846. Ее орбитальное движение противоположно направлению вращения Нептуна. Вероятно, этот объект, подобный Плутону, был захвачен из пояса Койпера.

 

Нептун в настоящее время — наиболее удаленная планета в Солнечной системе. Однако так было не всегда — по трем причинам…

 

1. В древности Сатурн был самой отдаленной из известных планет.

 

2. До августа 2006 Плутон, находящийся дальше всего от Солнца, считался планетой (Плутон был открыт в 1930).

 

3. Компьютерное моделирование показывает, что притяжение «мигрирующего» Юпитера, возможно, заставило Уран и Нептун поменяться местами после рождения Солнечной системы.

 

Почему Плутон больше не рассматривается как планета?

 

Американский астроном Персиваль Лоуэлл начал поиск 9-й планеты, так как, если принимать во внимание только притяжение Нептуна, движение Урана не укладывалось в расчеты.

 

После смерти Лоуэлла его обсерватория наняла на ферме в Канзасе юношу Клайда Томбо, который должен был выставлять и исследовать фотографические пластинки для «Планеты X».

 

18 февраля 1930 наступил триумф Томбо. Был найден новый объект на фотопластинках, выставленных несколькими неделями ранее. Об открытии Планеты X было объявлено 13 марта 1930.

 

Имя «Плутон» предложила 11-летняя Венеция Бёрни из Оксфорда, Англия. Это римский бог подземного мира. Две первые буквы — инициалы Персиваля Лоуэлла.

 

Орбита Плутона необычна. Она сильно наклонена (17°) к плоскостям орбит других планет и очень вытянута: колеблется между 4,4 и 7,4 млрд км от Солнца.

 

Плутон оказался слабее/меньше/легче, чем ожидали от 9-й планеты. Его масса, определенная с помощью луны Харон, обнаруженной в 1974, составляет менее 18 % от массы нашей Луны.

 

С 1992 сотни ледяных объектов были найдены вне орбиты Нептуна. Людям стало ясно, что Плутон — это просто очень большой объект пояса Койпера.

 

Вообще говоря, может быть даже чуть больше Плутона другой объект пояса Койпера (ОПК) — Эрида (Eris). У тела с диаметров 2300 км даже есть луна, Дисномия (Dysnomia).

 

Некоторые ОПК имеют чрезвычайно широкие/наклонные/вытянутые орбиты. Седна (Sedna), например, обращается вокруг Солнца за 12 000 лет в сравнении с 248 годами Плутона.

 

ОПК — ледяные остатки от формирования Солнечной системы. По современным оценкам, общее количество астероидов, чьи размеры превышают 100 км в диаметре, составляет приблизительно 100 000.

 

Статус Плутона изменился на Пражской конференции Международного астрономического союза, август 2006. Плутон был «понижен» с планеты до «карликовой планеты».

 

К счастью, Клайд Томбо не мог узнать об унизительном понижении в статусе его любимой планеты. Он умер в возрасте 90 лет в 1997.

 

Зонд НАСА Новые Горизонты, запущенный в январе 2006, пролетит над Плутоном и Хароном в июне 2015 перед тем, как достигнет, по крайней мере, двух других ОПК.