Виктор Бумагин - Загадочные истории

Внешние, нерегулярные спутники Урана имеют эллиптические и сильно наклонённые орбиты на большом расстоянии от планеты. Так, если ближайший к Урану спутник Корделия обращается вокруг него всего за 0,335 дня, то самый дальний, Фердинанд, совершает один оборот за 2805,5 дней, то есть свыше 7,68 земного года. Среди внешних спутников преобладают настоящие малыши. Так, диаметр 22-го, Тринкуло, составляет 10 км, 24-го, Маргариты, – 11 км.

Что же касается колец Урана, то после Гершеля, видимо, обладавшего очень острым зрением, на протяжении многих десятилетий их никто больше не мог разглядеть. Вновь их открыли лишь в 1977 году. Тогда планету наблюдали в тот момент, когда она двигалась на фоне далёкой звезды, заслоняя собой её свет. При этом исчезновение света было зафиксировано ещё до того, как планета заслонила собой звезду. К тому же свет то пропадал, то появлялся вновь пять раз подряд. Только после этих «подмигиваний» он исчез надолго, так как звезду перекрыл сам Уран. Затем, когда планета прошла мимо звезды, вновь открыв её свет для земного наблюдателя, она снова пятикратно замигала. Дальнейшие, более тщательные исследования позволили найти в системе Урана одиннадцать колец. Почти все они очень узкие, шириной 1 – 10 км, и лишь внешнее кольцо в самой широкой части достигает 96 км.

Изучение Урана позволило выявить у него немало интересных особенностей. Одной из них является весьма странное расположение оси его вращения. Оказалось, она имеет наклон 98°. Это значит, что ось вращения планеты фактически находится в плоскости его орбиты. Поэтому Уран, подобно сказочному Колобку, катится вдоль своей орбиты, переворачиваясь с боку на бок. Одним из последствий такого вращения является довольно необычная картина смены времён года. На нём проявляются четыре годовых сезона: весна, лето, осень и зима. Каждый имеет свои характерные особенности. Так, лето в Северном полушарии Урана – это один день, по продолжительности равный 20 земным годам. Южное полушарие в это время окутано сплошной тьмой: там в это время царствует дуэт настоящей полярной зимы и полярной ночи. А вот весной и осенью Солнце на Уране каждые сутки поднимается и заходит.

Столь неравномерный обогрев солнечным теплом между освещёнными и погруженными во мрак областями планеты, казалось бы, должен был привести к колоссальным разницам в температурах. То есть сторона, обращённая к Солнцу, должна быть намного теплее той, что находится в темноте. Однако, как выяснилось, ничего подобного с Ураном не происходит. В своё время «Вояджер-2» пролетал мимо планеты, когда там зима и лето на полюсах достигли своего максимума. Полученная информация поразила планетологов: оказалось, что температура на обоих полюсах и на экваторе практически одинакова. С чем это связано, сказать трудно – учёные пока лишь выдвигают версии. Но несомненно, что такая температурная стабильность связана с некими, пока неизвестными процессами, благодаря которым атмосферное тепло переносится от более нагретых районов к менее нагретым, и наоборот.

Загадкой для учёных остаётся и внутренне строение Урана. Выдвинуты две альтернативные гипотезы. Сторонники первой считают, что в самом центре планеты находится каменное ядро, состоящее преимущественно из окислов кремния. Размеры ядра весьма внушительны: его диаметр в полтора раза больше диаметра Земли. Оно окутано оболочкой из смеси водного льда и каменных пород. Затем простирается слой жидкого водорода, а далее следует очень мощная атмосфера. Согласно же другой гипотезе, каменное ядро у Урана вовсе отсутствует: он походит на огромный шар из снеговой «каши», состоящей из смеси жидкости и льда, вокруг которой находится газовая оболочка. При этом известно, что атмосфера Урана состоит почти на 83 % из водорода, почти на 15 % из гелия и на 2,3 % из метана. В ней есть ещё ряд примесей, включая аммиак, которые придают ей весьма малоприятный запах мочи и тухлых яиц. Температура атмосферы – минус 224 °С.

Ещё одной характерной особенностью Урана является наличие у него четырёх магнитных полюсов: двух основных и двух второстепенных – сведения эти получены благодаря всё тому же «Вояджеру-2». В силу этого его магнитосфера характерна тем, что центр магнитного кокона планеты на целых 60 градусов сдвинут в сторону от оси вращения планеты. Если бы аналогичная ситуация была на Земле, то стрелка компаса указывала Северный полюс где-то на широте Канарских островов.

Нептун: планета загадок

Нептун, восьмая от Солнца планета, удалена от нашего светила на 4,55 млрд. км (30,1 а. е.) и совершает один оборот вокруг него за 164,79 земного года. Диаметр Нептуна несколько превышает 49 тысяч километров, а масса достигает 17,147 земных. Таким образом, эта гигантская планета является четвёртой по размеру в Солнечной системе, уступая Юпитеру, Сатурну и Урану, и третьей по массе, превосходя по этому показателю Уран благодаря более высокой средней плотности – 1,638 г/см³. Подобно тому же Урану, Нептун очень быстро вращается вокруг своей оси – всего за 15 ч 57 мин 59 с. Ныне его принято считать последней, внешней планетой Солнечной системы.

История открытия Нептуна довольно своеобразна. Судя по сохранившимся зарисовкам, его наблюдал ещё знаменитый Галилео Галилей 28 декабря 1612 года и 29 января 1613-го. Однако в обоих случаях учёный принял планету за неподвижную звезду в соединении с Юпитером. Поэтому Галилей не считается первооткрывателем Нептуна. Да и усмотреть движение удалённой планеты на фоне звёзд с помощью его слабого телескопа было слишком затруднительно.

История получила развитие спустя двести с лишним лет. В 1821 году французский астроном Алексис Бувар опубликовал таблицы орбиты Урана. Уже в скором времени наблюдения показали существенные отличия реального движения Урана от астрономических таблиц. В частности, английский астроном Томас Джон Хасси на основе собственных наблюдений обнаружил аномалии в орбите Урана и сделал предположение, что они могут быть вызваны наличием внешней планеты. В 1834 году Хасси посетил Бувара в Париже и обсудил с ним вопрос об этих аномалиях. Бувар согласился с гипотезой Хасси и пообещал провести расчёты, необходимые для поиска гипотетической планеты, если найдёт для этого время. Времени, видимо, он так и не нашёл и проблемой не занимался. В 1843 году британский астроном и математик Джон Кауч Адамс вычислил орбиту гипотетической восьмой планеты для объяснения изменений в орбите Урана. Он направил свои вычисления сэру Джорджу Эйри, королевскому астроному, а тот в ответном письме попросил разъяснений. Адамс начал готовить ответ, но почему-то его так и не отправил, и в дальнейшем на серьёзной работе по данному вопросу отнюдь не настаивал.