”ченые снова заинтересовались ураном и нептуном?

јвтор:
kaa
ѕечать
дата:
16 феврал€ 2016 01:37
ѕросмотров:
2173
 омментариев:
2
”ченые снова заинтересовались ураном и нептуном?


Ќа холодных задворках —олнечной системы два загадочных часовых прогуливаютс€ вокруг —олнца. ќдна прогулка по их гигантским орбитам занимает пор€дка столети€. ¬ремена года измер€ютс€ дес€тилети€ми. Ќа таких больших рассто€ни€х от «емли эти миры крайне неохотно раскрывают свои секреты. ¬ то врем€ как любую другую планету в нашей системе неоднократно посетили и избороздили орбитальные и спускаемые аппараты, Ќептун и ”ран, если не считать короткого тура в 1980-м году, остаютс€ в значительной степени неизученными.


“ридцать лет назад космический аппарат "¬о€джер-2" пролетел мимо ”рана, а спуст€ четыре года и мимо Ќептуна. Ёта быстра€ инспекци€ представила две планеты ученым, до нее они были лишь смутными синими п€тнами в телескопах. ѕрошли годы, по€вились более крутые и большие инструменты, которые пролили немного света (или наоборот, зачерпнули его) на лед€ные гиганты и показали несколько сюрпризов.

» все же с рассто€ни€ в пару миллиардов километров многого не узнаешь. »менно поэтому ученые в —Ўј и ≈вропе задумываютс€ о том, чтобы снова вернутьс€ к ”рану или Ќептуну - этим лед€ным гигантам —олнечной системы. ¬ отличие от стремительного пролета мимо ѕлутона в 2015 году, у новой миссии к одному из синих миров будет чуть больше времени, чтобы получить о нем представление.

¬ августе ƒжим √рин из NASA дал инженерам Ћаборатории реактивного движени€ в ѕасадене один год, чтобы вы€снить, как поместить космический аппарат на орбиту вокруг ”рана или Ќептуна. Ёти миры - "важные пределы", говорит √рин, директор отдела планетарной науки в штаб-квартире NASA в ¬ашингтоне. "ћы многого о них не знаем". Ќовые проекты ракет и последние обнаруженные экзопланеты сделали лед€ных гигантов более доступными и значимыми, чем те были раньше. "—ейчас самое врем€ зан€тьс€ их пристальным изучением", говорит ученый.

”ченые снова заинтересовались ураном и нептуном?


Ћед€ные гиганты - это не замороженные шарики, на самом деле они весьма зыбкие. ќднако ”ран и Ќептун имеют много воды, аммиака и метана, которые астрономы называют льдами, будь они заморожены или нет. ёпитер и —атурн, дл€ сравнени€, состо€т в основном из водорода и гели€, которые остаютс€ газами при практически любой температуре. ¬нутренние планеты представлены относительно небольшими твердыми шариками.

«а тридцать лет после путешестви€ "¬о€джера" астрономы узнали очень много. “еперь ученые знают, что пока гигантские планеты боролись за место под солнцем свыше 4 миллиардов лет назад, ”ран и Ќептун помогали в образовании по€са  ойпера, по€са обледеневшего мусора, откуда родом многие кометы. » когда "¬о€джер-2" нашел-таки Ќептун в 1989 году, астрономы знали лишь о тех планетах, что вращаютс€ вокруг —олнца. — тех пор ученые составили каталог свыше 2000 других планет вокруг других звезд, а космический телескоп  еплера показал, что большинство из них по размерам сопоставимы с ”раном и Ќептуном. Ћед€ные гиганты, или что-то вроде них, возможно, представл€ют собой самый попул€рный вид в галактике.

"ћы едва ли понимаем эту двойку у нас на задворках и находим так много других планет, - говорит  эндис ’ансен, планетолог »нститута планетологии в “усоне. -  ак нам оценивать другие планеты у других звезд, если мы и своих-то не знаем?".

¬згл€нуть исподтишка

”ран и Ќептун - это единственные планеты (прости, ѕлутон) в —олнечной системе, которые были обнаружены с момента изобретени€ телескопа; остальные были известны с античности. ”иль€м √ершель наткнулс€ на ”ран в 1781 году; астроном »оганн √алле заметил Ќептун в 1846 году, почти там, где математики ”рбен Ћеверье и ƒжон  уч јдамс предсказывали положение восьмой планеты.

”ченые снова заинтересовались ураном и нептуном?


ѕока не прибыл "¬о€джер", ученые мало что знали об этих двух изго€х. "ќни весьма упорно скрывают свои секреты, - говорит ’айди ’аммел, планетолог »нститута космических наук в Ѕоулдере. Ќа рассто€нии 2,9 и 4,5 миллиарда километров от —олнца, ”ран и Ќептун, соответственно, "наход€тс€ на самом краю, где мы можем что-то сделать с нашими лучшими телескопами", говорит она.

» все же ученым удалось что-то раскопать. ќбе планеты примерно в четыре раза больше «емли и в 16 раз массивнее. ”рану, что поближе, нужно 84 года, чтобы совершить круг вокруг —олнца; Ќептуну нужно в два раза больше времени. ” каждой планеты есть семейство небольших спутников и набор темных колец (о кольцах Ќептуна сначала догадывались, а после "¬о€джер-2" подтвердил их существование).

— самого начала ”ран показалс€ нам немного странным: этот мир опрокинут на бок, возможно, из-за давнего столкновени€ с незваным гостем, который оставил планету с экстремальными временами года, которые дл€тс€ дес€тками лет. ѕо наблюдени€м с «емли, кажетс€, что на ”ране не происходит ничего особенного. "ќн выгл€дит как космический шар дл€ боулинга", говорит ’аммел. Ќептун, напротив, мерцает, отража€ свет облаками, но это все, что он готов раскрыть.

ѕодойти ближе и познакомитьс€ - единственный способ узнать больше.  огда "¬о€джер-2" прибыл на ”ран 24 €нвар€ 1986 года, он был встречен м€гким миром. јквамариновые облака выказывали очень низкую активность, из-за которой ”ран получил прозвище "скучна€ планета". "¬о€джер" уловил необычайно сложное магнитное поле и несколько новых колец.  осмический аппарат также хорошо запечатлел отр€д лед€ных лун планеты, включа€ ћиранду, странный спутник, который выгл€дит так, будто его кто-то разбил на части, а затем поспешно склеил обратно.

”ченые снова заинтересовались ураном и нептуном?


—пуст€ три года и семь мес€цев "¬о€джер-2" подн€лс€ над северным полюсом Ќептуна, где обнаружил куда более интересную планету.  оролевска€ голуба€ атмосфера, наполненна€ бур€ми, и порок в виде Ѕольшого “емного ѕ€тна, напомнил ученым о колоссальной красной буре на ёпитере. "¬о€джер" обнаружил, что облака Ќептуна движутс€ со скоростью свыше 2000 км/ч - это рекорд дл€ —олнечной системы. Ќа крупнейшей луне Ќептуна, “ритоне, криовулканы прорываютс€ через изъеденную рытвинами местность, указыва€ на скрытые геологические механизмы.

Ќо остаетс€ много загадок, которые сложно, если вообще возможно, разрешить с «емли. ”ран испускает очень мало тепла, тогда как более удаленный Ќептун - пр€м печка размером с планету. ћагнитные пол€, генерируемые обеими планетами, не похожи на пол€ других планет: они серьезно смещены от осей вращени€ и, похоже, рождаютс€ далеко не в €дре планеты.

 ольца Ќептуна нависают над ним дугами, а кольца ”рана, возможно, пронзают его атмосферу.

"¬о€джеры" изменили взгл€д астрономов на лед€ные гиганты и сделали это с помощью инструментов, построенных в 1970-х. ќба "¬о€джера" были запущены в 1977 году, в том же году, когда вышел первый массовый компьютер Apple (Apple II) и видеоигрова€ система Atari 2600. "Ёти технологии мы использовали дл€ исследовани€ лед€ных гигантов, - говорит ’аммел. - ≈сли бы мы засунули в космический аппарат iPhone, у нас были бы снимки получше".

”ченые снова заинтересовались ураном и нептуном?


— тех пор передовые обсерватории вроде телескопов  ека на √авай€х и космического телескопа ’аббла на низкой околоземной орбите намного превзошли наследие "¬о€джера". ќни услышали грохот ”рана, который, похоже, пробуждаетс€.  огда лето на ”ране перешло в осень в середине 2000-х, в атмосфере по€вились грозы, похожие на Ќептуновы. "ћы зр€ считали его скучным синим шариком", - говорит Ёми —аймон, планетолог ÷ентра космических полетов √оддарда в NASA.

Ќо у сложных телескопов есть свои ограничени€. "ќдних снимков совершенно недостаточно, - говорит Ћи ‘летчер, планетолог ќксфордского университета. - „тобы пон€ть физику и химию, вам нужно быть там".

—о щитом или на щите

¬ 2010 году ученые ≈вропы пытались убедить ≈вропейское космическое агентство направить на ”ран орбитальную миссию "среднего класса", примерно на 500 миллионов евро. «а этой неудавшейс€ инициативой последовало предложение "крупного класса" в 2013 году - уже на миллиард евро, а в 2014 году - еще несколько миссий среднего класса. ≈ ј высоко оценивает предложени€ по лед€ному гиганту вс€кий раз, но недостаточно высоко, чтобы профинансировать их.

ќдна из проблем ≈вропы в том, что у нее нет доступа к €дерной энергии, необходимой, чтобы забратьс€ так далеко от —олнца, где солнечные батареи будут бесполезны. NASA, однако, финансирует производство плутони€-238, радиоактивного элемента, на тепле которого работают и будут работать космические аппараты дальнего следовани€. "¬се изменитс€, если будет мощный толчок от NASA в направлении одной из таких миссий", говорит ‘летчер.

‘летчер и его европейские коллеги, возможно, дождутс€ исполнени€ своих мечтаний. ¬ 2011 году американское планетарное научное сообщество назначило ћарсу, ≈вропе и ”рану высший приоритет в гр€дущем дес€тилетии дл€ NASA. ѕланы по ћарсу и ≈вропе уже ведутс€.   сент€брю JPL представит NASA несколько идей по покорению лед€ного гиганта и сведени€ по необходимому финансированию.

 акие научные цели будет преследовать агентство, зависит от лед€ного гиганта, которого будут навещать.  ажда€ планета по-своему интересна. ѕоскольку ”ран опрокинут на бок, его времена года экстремальны; полюса по 42 года вид€т солнечный свет, а потом столько же его не вид€т. ”ран прекрасный полигон дл€ исследований принципов работы такой опрокинутой планеты. ќчко в пользу ”рана.

— другой стороны, ”ран может быть немного странным. Ќептун может лучше подойти дл€ понимани€ типичного поведени€ лед€ного гиганта, а это важно в свете наших последних открытий экзопланет. "¬о€джер-2" уже показал, что атмосфера Ќептуна пенитс€ штормами, и это тоже было интересно изучить. ”ран же немного более спокоен. ќчко в пользу Ќептуна.

„то касаетс€ лун, то тут ситуаци€ вполне прозрачна. "≈сли мы отправимс€ на Ќептун, мы увидим обычную планету, но необычные спутники", говорит ћарк ’офтштадтер, планетолог JPL. "≈сли мы отправимс€ на ”ран, мы увидим необычную планету, но обычные спутники".

”ченые снова заинтересовались ураном и нептуном?


”ран имеет п€ть крупных спутников и двадцать два мелких. ”ченые полагают, что все они €вл€ютс€ родными дл€ планеты и могут хорошо раскрыть среду образовани€ лед€ного гиганта. ѕоскольку вс€ система - планета, кольца и луны - опрокинута, "¬о€джер-2" смог увидеть лишь одно полушарие каждой луны. ѕочти половина системы осталась нераскрытой. ќчко в пользу ”рана.

Ќо у Ќептуна есть “ритон, жемчужина внешней —олнечной системы. "Ёто неверо€тно интересный замороженный рай", говорит ’ансен.  ак и спутник —атурна Ёнцелад, “ритон изобилует извергающимис€ гейзерами, которые, возможно, св€заны с подземным океаном. ≈го поверхность была реконструирована за последние 10 миллионов лет, относительно недавно по солнечным меркам, и указывает на активную геологию. ќчков в пользу Ќептуна.

“ритон также не €вл€етс€ родным дл€ Ќептуна. Ёта луна, котора€ вращаетс€ в противоположном направлении от вращени€ Ќептуна, была, по всей видимости, прит€нута из по€са  ойпера, где живет ѕлутон. "Ёто родственник ѕлутона, - говорит ’аммел. - ѕлутон и “ритон - прекрасно подобранна€ дл€ сравнительных исследований пара". ƒва очка Ќептуну.

ќбе планеты остаютс€ настолько таинственными, что люба€ мисси€ много расскажет планетологам. Ѕольшинство людей были бы просто счастливы взгл€нуть хот€ бы на одну. Ќо решение, скорее всего, будет опиратьс€ на логистику. ¬се миссии хороши по-своему, но последнее слово скажет кошелек космического агентства.

ƒобратьс€ до лед€ных гигантов будет нелегко.  осмическому аппарату потребуетс€ примерно дес€тилетие, чтобы добратьс€ до пункта назначени€. ≈сть способы сократить врем€ пути (гравитационный маневр с ёпитером или —атурном), но очень многое будет значить положение планет в нужном месте в нужное врем€.

ѕри прочих равных услови€х, ”ран ближе и дешевле. Ќо если найдетс€ траектори€, котора€ задействует помощь ёпитера или —атурна, Ќептун может быть выгоднее. ћощна€ ракета NASA SLS, котора€ дебютирует в конце 2018 года, может встр€хнуть положение дел. ¬ конце концов, это крупнейша€ в истории нашего мира ракета. ќна будет быстрой и мощной.  осмическому аппарату, размещенному на вершине SLS, может понадобитьс€ всего пару лет, чтобы добратьс€ до лед€ного гиганта.

—окращение межпланетного круиза сэкономит врем€ и деньги, но чем быстрее движетс€ космический аппарат, тем сложнее ему будет затормозить в конце. "ѕридетс€ избавитьс€ от одного научного инструмента в пользу лишнего топлива дл€ торможени€", говорит ’офтштадтер. ¬озможно, удастс€ применить захватывающий маневр с использованием атмосферы дл€ торможени€, где основную часть работы выполнит атмосфера планеты.  осмический аппарат погрузитс€ в атмосферу достаточно глубоко, чтобы замедлитьс€, но недостаточно, чтобы сгореть. “акие маневры использовались ближе к дому дл€ изменени€ траекторий. Ќо дл€ выхода на орбиту - нет.

«адача JPL в этом году - оценить риски и изучить варианты миссий дл€ каждой планеты. ќшибитьс€ будет невозможно - любой исход будет своего рода революцией.

ћисси€ "Ќовых горизонтов" к ѕлутону показала, что может узнать аппарат 21 века о неисследованном мире. ѕлутон прекрасный пример: куда ни гл€нь, везде обнаружили только интересное и новое. —ледующа€ остановка: лед€ной гигант.

0 не понравилс€
32 понравилс€ пост
 
Ќезарегистрированные посетители не могут оценивать посты
 
 
 
 

 
 
 
 

 омментарии

 
 

 
 
 
vov4ik_zver
ƒата:
(16 феврал€ 2016 04:56)
#1
јвтор €вно не равнодушен к науке, а космос это просто его пунктик.
ћне нравитс€, узнаю новое,хот€ есть и с чем поспорить.

 
...только массовые расстрелы спасут –оссию...
Ћипецк [ссылка]
10 / 0
 
 
 
 
 
 
vladimir-martynov
ƒата:
(16 феврал€ 2016 13:51)
#2
 осмос полон ¬Ђсухого льда¬ї
“омск [ссылка]
1 / 0
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

»нформаци€

 
 
 
 
 
 
 
 
 

ќставл€ть свои CRAZY комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
ѕожалуйста пройдите простую процедуру регистрации или авторизируйтесь под своим логином. “акже вы можете войти на сайт, использу€ существующий профиль в социальных сет€х (¬контакте, ќдноклассники, Facebook, Twitter и другие)

 
 
 
 
 
Ќаверх