Уран и Нептун са дошли от различни места, за да се превърнат в съседни ледени гиганти

Ваня Милева Последна промяна на 22 октомври 2026 в 00:00 100 0

Нептун и Уран

Кредит SwRI

Материалите, изграждащи Нептун и Уран, вероятно идват от различни региони в протопланетарния диск около младото Слънце.

Уран и Нептун често са описвани като почти близнаци, но ново проучване показва, че химията им, а вероятно и историята им, може да се различават повече от очакваното.

"Уран и Нептун може да приличат на близнаци днес, но химията им ни казва, че те са по-скоро като братовчеди с много различна история", разказва д-р Оливие Мусис (Olivier Mousis), изследовател в Югозападния изследователски институт (SwRI), Сан Антонио, Тексас.

"Техният атмосферен състав може да е свързан с различни региони на протопланетарния диск, където са се образували планетите, което би направило сходствата им забележително съвпадение."

И двете планети са били посетени само веднъж, от Вояджър 2 на НАСА през 80-те години на миналия век, и техният дълбок състав е до голяма степен неизвестен.

Авторите на изследването са използвали като индиректен източник въглероден оксид, открит в горната тропосфера.

Смята се, че този газ се образува дълбоко във вътрешността на планетите, където се свързва химически с водата, а след това се пренася нагоре чрез вертикално смесване.

Чрез моделиране на този процес, изследователите могат да разберат колко кислород се намира отдолу.

"Не можем да имаме директен достъп навътре в атмосферите на Уран и Нептун, но химическите тракери ни позволяват да изследваме условията, скрити под видимите им облаци", разказва д-р Мусис.

Изучаването на въглеродния оксид е особено полезно поради изобилието му в горната тропосфера. Използвайки тези данни, авторите са моделирали химическата еволюция на протопланетарния диск и произхода на неговите материали.

За Уран моделът използва ново измерване на въглероден оксид от ALMA, което екипът определи на около 5,6 части на милиард. Нивото на Нептун е приблизително с два порядъка по-високо.

Когато залагат вертикалното смесване да варира в зависимост от географската ширина, учените изчисляват, че Уран има 62 до 177 пъти по-голямо съотношение кислород-водород от Слънцето, докато Нептун има 222 до 342 пъти по-голямо.

Те също така оценяват съотношенията въглерод-кислород от около 0,06 до 0,52 за Уран и от 0,02 до 0,12 за Нептун.

След това те сравняват тези съотношения с модел на протопланетарния диск на Слънцето.

Горният диапазон на Уран е близо до стойността на Слънцето, докато този на Нептун е значително по-нисък.

Резултатите показват, че градивните елементи на Нептун може да са се образували близо до линията на водния лед, по-близо до Слънцето.

По-ниските стойности на Уран биха могли да съответстват на материал, образуван вътре в линията на метановия лед.

"Химичният състав на Нептун трудно се съвместява с идеята, че се е образувал там, където го виждаме днес, черпейки от същия резервоар от космически материали като Уран", коментира д-р Мусис.

"Вместо това, нашите модели ни карат да вярваме, че градивните му елементи са изминали дълъг път до мястото, където Нептун би могъл да ги акретира [събира]."

"Накратко, две повърхностно сходни планети може да са достигнали сегашните си местоположения и формации чрез два много различни еволюционни пътя."

"Поради липсата на достъп in situ до атмосферите на Уран и Нептун, пълният обхват на разбиране относно техния състав, вътрешност и образувания е фундаментално ограничен."

"Нашите открития имат значение не само за Нептун и Уран и дори далеч отвъд нашата Слънчева система."

"Планети, сравними по размер с Уран и Нептун, са често срещани около други звезди, поради което Уран и Нептун са важни показатели за проучването как планетите се формират и еволюират в цялата галактика и именно затова мисии като планирания от НАСА Uranus Orbiter and Probe, чието изстрелване се очаква да се случи някъде през следващото десетилетие, са толкова важни."

Справка: T. Briand et al. 2026. Contrasting C/O ratios in Uranus and Neptune from disequilibrium chemistry: A clue to distinct evolutionary pathways? A&A 714, A364; doi: 10.1051/0004-6361/202660770

Източник: Uranus and Neptune May Have Taken Different Paths to Becoming Ice Giants, Enrico de Lazaro, Sci.News

    Най-важното
    Всички новини