Uran velja za najbolj skrivnostni planet v sončnem sistemu. Do tega sveta je bilo mogoče doseči le enkrat leta 1986 s pomočjo vesoljskega plovila Voyager-2. Glavna nenavadnost je, da se planet vrti skoraj na svoji strani.
Medtem ko se drugi svetovi vrtijo skoraj "navpično", in njihove osi vrtenja so pravokotne na orbitalne poti okoli zvezde, je pobočje Urana skoraj ravno. Zaradi tega poleti njegov severni pol gleda neposredno na sončni disk. Poleg tega imajo ostali velikanski planeti obroče okoli sebe v vodoravnem položaju, medtem ko so v Uranu obročki in lunarna družina vertikalni.
Uranovi sateliti in obroči
Prav tako ima ledeni velikan nenavadno nizek temperaturni indeks in zmečkano magnetno polje, ki je odmaknjeno od središča. Domneva se, da pred Uranom ni bilo drugače od sončnih planetov, potem pa se je prevrnil. Kaj se je zgodilo?
Spopad v preteklosti
Prej je bil sončni sistem bolj togo okolje, kjer so se protoplaneti zaleteli drug drugemu in pomagali oblikovati sodobne planete. Mnogi znanstveniki verjamejo, da je stanje Urana rezultat dramatičnega trka v preteklosti. Zato so se raziskovalci odločili razumeti, kako se to lahko zgodi.
Na žalost znanstveniki ne morejo ustvariti dveh planetov v laboratoriju in jih potiskati, da si sami ogledajo proces. Zato je potrebno uporabiti računalniške modele, ki simulirajo dogodek.
Aksialni nagib Urana
Glavna ideja je bila ustvariti planetarni trk, ki vključuje več delcev, ki posnemajo planetarni material. Pri tem se upoštevajo tudi enačbe, ki temeljijo na fizikalnih zakonih. Zaradi tega nastajajo kompleksni rezultati velikega trka. Poleg tega raziskovalci dobijo popoln nadzor in lahko preučijo različne scenarije. Novi model je pokazal, da bi lahko velik predmet (vsaj dvakrat večji od mase Zemlje) odgovoren za nenavadno rotacijo sodobnega Urana, če bi padel v mladi svet in se z njim združil. V primeru močnejšega trka se material šokovskega objekta usede na tanko vročo lupino na robu ogromne ledene plasti pod atmosfero vodika in helija.
To bo preprečilo spojitev materiala v središču planeta. Vse kaže, da ideja ustreza opazovani hladni zunanji plasti velikana. Toplotna evolucija je kompleksna tema. Zdaj pa je jasno, kako velik udarec lahko spremeni planet znotraj in zunaj.
Računalniški izračuni
Temno mesto, ki ga je zajel teleskop Hubble.
Pomembno je razumeti, da simulacije in število delcev, ki jih je treba upoštevati, služijo kot meja za izračune. Vendar ne morete preprosto dodati in dodati veliko količino delcev, saj tudi najbolj napredni računalniki porabijo veliko časa za izračune.
Nova dela so upoštevala fragmente s parametri več kot sto metrov, ki so 100-1000-krat večji kot pri drugih modelih. Simulacija vam ne omogoča le ustvarjanja čudovitih slik in animacij o tem, kaj se dogaja, ampak odpira številna vprašanja, na katera je treba odgovoriti.
Večja natančnost je bila dosežena zaradi nove kode SWIFT, ki je bila ustvarjena za popolno izkoriščanje zmogljivosti superračunalnika. Koda lahko določi čas, ki je potreben za vsako računsko nalogo. Prav tako pravilno razporeja delo, doseže maksimalno učinkovitost.
Exoplanets in širše
Znanstveniki sanje ne le razumeti zgodovino Urana, ampak tudi preučiti proces planetarne formacije. Iskanja kažejo, da se med ekstrasolarnimi svetovi najpogosteje srečujejo planeti, kot so Uran in Neptun. Razumevanje nastanka in razvoja ledenih velikanov v sončnem sistemu bo zato pomagalo pri preučevanju zgodovine njihovih eksoplanetnih partnerjev.
Uran, vzet s teleskopom Hubble v obdobju štirih let.
V novi simulaciji je bilo pomembno, da se po velikanskem trku preuči usoda planeta. Model kaže, da je del atmosferskega sloja, ki je preživel prvo stavko, mogoče uničiti s poznejšo planetarno ekspanzijo. Odsotnost atmosferskega sloja zmanjšuje življenjske možnosti.
Vendar pa bodo ogromni stroški energije in dodatni materiali pomagali oblikovati koristne kemikalije za življenjske oblike. Poleg tega se lahko kamnita snov iz jedra strmoglavljenega objekta združi z zunanjim ozračjem. To pomeni, da lahko raziskovalci iščejo določene elemente v sledovih, ki služijo kot svetilniki podobnega učinka.
Znanstveniki še vedno ne razumejo popolnoma preteklosti Urana in posledic planetarnih stavk. Vsako leto računalniške simulacije postajajo vse bolj podrobne, vendar moramo še vedno razbrati na več načinov. Zato znanstveniki vztrajajo pri potrebi, da pošljejo novo nalogo ledenim velikanom, da raziščejo njihova nenavadna magnetna polja, čudovite družine in obroče, kot tudi razumevanje sestave.
