
Гигантские внешние планеты не всегда находились в своем текущем положении. Например, считается, что Уран и Нептун прошли через внешнюю Солнечную систему до своего текущего орбитального положения. По пути они накапливали ледяные объекты, похожие на кометы. Новое исследование предполагает, что в них ежечасно врезались объекты размером до трех километров, увеличивая их массу. Это не только увеличило бы массу, но и обогатило бы их атмосферы.
Уран и Нептун - две самые удаленные планеты в нашей Солнечной системе. Они отличаются от Юпитера и Сатурна и имеют ряд общих характеристик, основанных на их составе. Атмосферы, богатые аммиачным и метановым льдом, а также большое количество воды отличают их от других газовых гигантов. Оба имеют характерный синий оттенок из-за своего состава, но Уран уникален своим экстремальным наклоном оси в 98 градусов. При наблюдении издалека кажется, что он вращается вокруг Солнца боком. Скорость ветра на Нептуне превышает почти 2000 километров.
Модель Nice (названная в честь расположения обсерватории Лазурного Берега в Ницце, Франция, где она была разработана) предполагает, что планеты-гиганты мигрировали из первоначального местоположения в свое нынешнее положение задолго до того, как протопланетный диск рассеялся. Идея стала популярной, когда стало ясно, что для формирования Урана и Нептуна в их текущем местоположении потребовались очень длительные периоды времени.
Модель предполагает, что все газовые гиганты, от Юпитера до Нептуна, начали свою жизнь на расстоянии от 5 до 20 астрономических единиц от Солнца (одна астрономическая единица эквивалентна среднему расстоянию между Солнцем и Землей). Для сравнения, Нептун сейчас находится на расстоянии 30 астрономических единиц от Солнца, но какое-то катастрофическое, хаотическое событие заставило планеты переместиться на их текущие позиции.
Моделирование, проведенное командой из Калифорнийского университета, предполагает, что возможно даже, что Нептун начинался ближе к Солнцу, чем Уран. Большая масса Нептуна, похоже, предполагает, что это может быть так. Проведя моделирование, команда оценила количество аккреции на планетезималях по мере их миграции.
Команда объявляет, что ледяные гиганты, похоже, подвергаются бомбардировке ледяными материалами с поразительной скоростью. Моделирование показало, что интенсивная бомбардировка могла продолжаться до миллиона лет со скоростью аккреции до 3 планетезималей радиусом 1 км каждый час! Однако эта скорость, по-видимому, зависит от того, идет ли речь об Уране или Нептуне и меняют ли они положение. В симуляциях, где Уран находится дальше всего от Солнца, оба срастаются в одном и том же месте, на расстоянии от 22 до 26 астрономических единиц. Там, где Уран находится ближе к Солнцу, Нептун, похоже, создает своего рода щит и собирает большинство планетезималей.
Похоже, на данный момент точные темпы аккреции еще предстоит определить, но мы точно знаем, что Солнечная система далека от мира и стабильности. За многие миллионы лет ландшафт Солнечной системы изменился. Справедливо будет сказать, что он снова изменится по мере старения Солнца, но, к счастью, у нас впереди еще несколько миллиардов лет.
Источник : Значительное загрязнение атмосфер Урана и Нептуна выбросом ледяного материала Во время миграции модели Nice
На изображении:
В ходе наблюдений, сделанных 7 сентября 2021 года, исследователи обнаружили, что темное пятно Нептуна, которое, как недавно было обнаружено, изменило курс с движения к экватору, все еще видно на этом изображении вместе с затемненным северным полушарием. Также заметен темный вытянутый круг, охватывающий южный полюс Нептуна. Синий цвет как Нептуна, так и Урана является результатом поглощения красного света богатыми метаном атмосферами планет.