Кроме того, было установлено, что атмосфера содержит 84 % молекулярного водорода, 14 % гелия, 2 % метана, а также незначительное количество ацетилена, цианида водорода и моноксида углерода.
Поскольку красные лучи поглощают молекулы метана, атмосфера Урана имеет зеленовато-голубой цвет.
Среди всех планет Солнечной системы у Урана самая низкая температура атмосферы: –224 °C.
Так как Уран, как и любая другая планета, во время движения лишь одной своей стороной повернут к Солнцу, то можно было бы предположить, что из-за столь неравномерного обогрева солнечным теплом между освещенными и погруженными во мрак областями планеты должна быть колоссальная разница в температуре. То есть сторона, обращенная к Солнцу, будет намного теплее той, которая находится в темноте. Но, как выяснилось, ничего такого на планете не происходит.
Очень важные сведения о температурном режиме планеты передал на Землю «Вояджер-2». Тем более что в то время, когда космический аппарат находился в окрестностях Урана, зима и лето на полюсах планеты достигли своего максимума.
Полученная информация поразила планетологов: оказалось, что температура на обоих полюсах и на экваторе практически одинакова!
С чем это связано, сказать трудно. Пока ученые выдвигают лишь версии. Но несомненно, что такая температурная стабильность связана с некими, пока неизвестными процессами, в результате которых атмосферное тепло переносится от более нагретых районов к менее нагретым, и наоборот.
Кроме того, верхняя граница температуры Урана над освещенным полушарием почти одинаковая в различных районах — от полюса до экватора. Разброс составляет всего лишь 4° (от –208 до –212 °C). Это был еще один температурный сюрприз, который преподнес Уран землянам.
В атмосфере всех планет-гигантов дуют очень сильные ветры. Есть такие ветры и на Уране. В основном это ветры, которые несут воздушные массы с запада на восток со скоростями от 140 до 580 километров в час. А вот вдоль экватора направление ветров обратное. И скорость их тоже приличная: 350 километров в час.
Магнитный штопор
Мы уже неоднократно упоминали о той огромной роли, которую сыграли «Вояджеры» в изучении планет. Например, мало того что «Вояджер-2» передал уникальную информацию об атмосфере Урана, не менее поразительные сведения астрономы получили от него и о магнитосфере этой планеты. А сведения действительно уникальные: ведь Уран, в очередной раз демонстрируя свою исключительность, заимел сразу четыре магнитные полюса — два главных и два второстепенных.
Но кроме двух пар магнитных полюсов, есть у магнитосферы Урана и другие уникальные особенности. Чтобы лучше понять, в чем они заключаются, стоит, видимо, немного подробнее остановиться на этом явлении.
Так вот, как показывают исследования, у всех планет Солнечной системы форма магнитных полей в общем-то одинаковая: силовые линии выходят из одного магнитного полюса, огибают планету на некотором расстоянии от ее поверхности и входят в другой магнитный полюс. То есть, если говорить аналогиями, планету окружает своеобразный магнитный кокон. Правда, форма его асимметрична. Связано это с тем, что поток заряженных частиц, прилетающих от Солнца, сталкивается с магнитосферой, «сдавливая» ее со стороны, обращенной к Солнцу. С противоположной же стороны на огромное расстояние от планеты вытягивается огромной длины магнитный хвост, или шлейф. Например, у Земли он имеет длину около 5 миллионов километров.
Исследовательский аппарат «Вояджер-2»
Отличия же между магнитными коконами планет сводятся главным образом к их геометрическим размерам, которые в свою очередь, зависят от напряженности магнитных полей.
Магнитосфера же Урана имеет две уникальные особенности. Так, центр магнитного кокона на целых 60 градусов сдвинут в сторону от оси вращения планеты. То есть стрелка компаса на Уране будет «смотреть» не на север, а на магнитный полюс. Это значит, что если бы аналогичная ситуация была на Земле, то стрелка компаса указывала бы на Канарские острова. Кроме того, магнитное поле на Уране очень изменчиво: его напряженность варьирует от одной области к другой.
Кроме того, образование магнитного поля Урана происходит не в ядре планеты, а в более близких к поверхности областях, то есть в жидком аммиаке, который находится между ядром и атмосферой. Именно в этой среде и формируются магнитные силовые линии, обволакивающие планету, как кокон гусеницу.
Все эти особенности в структуре магнитного поля Урана приводят к тому, что магнитный шлейф, протянувшийся от планеты к внешним границам Солнечной системы на расстояние в 10 миллионов километров, внешне похож на длинный штопор. Взаимное вращение планеты и ее магнитного поля, сильно наклоненного к оси ее вращения, закручивает силовые линии вдоль хвоста, как волосы в женской косе.
Увидеть это уникальное образование земной наблюдатель не может. Однако если бы человек имел «магнитное зрение», он без особых проблем даже невооруженным глазом смог бы наблюдать на ночном небе этот гигантский объект. Тем более что и размеры его немаленькие: почти в половину Луны…
Луна. Гипотезы ее рождения
Самая распространенная гипотеза возникновения Луны гласит, что главную роль в этом процессе сыграло некое тело размерами с Марс. Именно оно врезалось в молодую Землю в те далекие времена, когда только-только стала формироваться Солнечная система.
Итак, космический «снаряд» на огромной скорости сталкивается с Землей, в результате чего гигантский расплавленный кусок железа прорывается к ядру нашей древней планеты, производя грандиозные метаморфозы. Самая глобальная из них заключается в том, что более легкие каменные фрагменты верхней части Земли и небесного тела разлетаются в окружающее пространство и со временем формируют кольцо, ставшее Луной. Вероятнее всего, эти осколки сконцентрировались вокруг самого крупного фрагмента. Кстати, в первые моменты своей небесной жизни Луна находилась в 20 раз ближе к Земле, чем в настоящее время.
Загадка возникновения Луны до сих пор волнует ученых
Впоследствии эта гипотеза была названа гипотезой Большого всплеска, или Большого удара. И выдвинули ее еще в 1975 году американские астрофизики. И по сей день в ее пользу имеется немало аргументов. Например, она очень правдоподобно объясняет, почему в теле Луны почти полностью отсутствует железо. Правда, вопрос только в том, что это было за тело, которое столкнулось с Землей, и откуда оно взялось?
Пытаясь ответить на эти вопросы, планетологи смоделировали «Большой удар» и пришли к выводу, что столкнувшееся с Землей тело находилось точно на таком же расстоянии от Солнца, что и Земля. Кроме того, было установлено, что тело, «родившее» Луну, столкнулось с Землей на относительно небольшой скорости и ворвалось в ее недра по касательной.
И тут появляется самый интригующий вопрос, связанный с появлением Луны: в каком же укромном местечке это небесное тело пребывало во время формирования Солнечной системы, и как оно смогло «вымахать» до масштабов Марса? Ведь классическая версия, объясняющая рождение планет, гласит, что они появились в ходе постепенного гравитационного притяжения разновеликих обломков, в конце концов и сформировавших их нынешние гигантские формы.
Оказывается, все объясняется, если согласиться с тем фактом, что в Солнечной системе находятся две особые области, названные точками «Лагранж-4» и «Лагранж-5». Их еще в 1772 году «открыл», а точнее, вычислил французский математик Жозеф Луи Лагранж. Размещаются они на земной орбите. Причем если говорить о круговом движении Земли, то одна точка расположена на 60 градусов позади нашей планеты, а другая — впереди. В этих местах все силы в системе Земля — Солнце стабилизируют, или уравновешивают, друг друга. И любые небольшие космические тела, которые перемещаются относительно медленно, попав в эти точки, оказываются в своеобразной ловушке, откуда вырваться на широкий вселенский простор они уже не могут.
И, вероятнее всего, в какой-то из этих точек и «выросла» планета величиной с Марс, которая к тому же двигалась вокруг Солнца по той же траектории, что и наша Земля. Когда же эта неизвестная планета достигла соответствующей массы, силы гравитационного возмущения, исходившие от других планет, в конце концов раскачали ее, и она вынуждена была «покинуть» точку Лагранжа.
Более того, в созданных компьютерных моделях было показано, что после этого уже ничто не могло помешать «изгнанному» телу столкнуться с Землей. При этом в 25 % моделей было показано, что при столкновении космического «снаряда» с юным земным шаром должно было появиться тело, абсолютно похожее на Луну.
