Ο Ουρανός, που δεν μοιάζει με κανέναν άλλο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, θεωρούταν ότι δεν εκπέμπει καθόλου θερμότητα
Ο Ουρανός είναι ο 7ος πλανήτης από τον Ήλιο.
Για χιλιετίες, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι ο Ουρανός δεν ήταν παρά ένα μακρινό αστέρι. Xρειάστηκε να φτάσουμε στα τέλη του 18ου αιώνα ο Ουρανός για να γίνει καθολικά αποδεκτός ως πλανήτης.
Μέχρι σήμερα, ο μπλε κόσμος με τους δακτύλιους δεν έδινε λόγους για υψηλές προσδοκίες στους επιστήμονες, αλλά μια νέα έρευνα της NASA βοηθάει να ξεδιαλύνουμε μερικά από τα μυστήρια του παγωμένου αυτού κόσμου.
Ο Ουρανός δεν μοιάζει με κανέναν άλλο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος. Περιστρέφεται στο πλάι, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε πόλος του είναι στραμμένος απευθείας προς τον Ήλιο για ένα συνεχές «καλοκαίρι» 42 ετών. Ο Ουρανός περιστρέφεται επίσης προς την αντίθετη κατεύθυνση από όλους τους πλανήτες εκτός από την Αφροδίτη.
Θεωρούνταν ότι ο πλανήτης δεν έχει εσωτερική θερμότητα
Τα δεδομένα από την πτήση του Voyager 2 της NASA προς τον Ουρανό το μακρινό 1986 έδειξαν επίσης ότι ο πλανήτης είναι ασυνήθιστα ψυχρός στο εσωτερικό του, προκαλώντας τους επιστήμονες να επανεξετάσουν θεμελιώδεις θεωρίες για το πώς σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν οι πλανήτες σε όλο το ηλιακό μας σύστημα.
«Από το πέρασμα του Voyager 2, όλοι έλεγαν ότι ο Ουρανός δεν έχει εσωτερική θερμότητα», δήλωσε η Amy Simon, πλανητική επιστήμονας στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Maryland. «Αλλά ήταν πολύ δύσκολο να εξηγήσουμε γιατί συμβαίνει αυτό, ειδικά σε σύγκριση με τους άλλους γιγάντιους πλανήτες».
Αυτές οι προβλέψεις για τον Ουρανό προήλθαν από μία μόνο κοντινή μέτρηση της εκπεμπόμενης θερμότητας του πλανήτη που έγινε από το Voyager 2: «Όλα εξαρτώνται από αυτό το ένα σημείο δεδομένων», δήλωσε η Simon. «Αυτό είναι μέρος του προβλήματος».
Τώρα, χρησιμοποιώντας μια προηγμένη τεχνική υπολογιστικής μοντελοποίησης και επανεξετάζοντας δεδομένα δεκαετιών, ο Σάιμον και μια ομάδα επιστημόνων διαπίστωσαν ότι ο Ουρανός όντως παράγει κάποια θερμότητα, όπως ανέφεραν στις 16 Μαΐου στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Η εσωτερική θερμότητα ενός πλανήτη μπορεί να υπολογιστεί συγκρίνοντας το ποσό της ενέργειας που λαμβάνει από τον Ήλιο με το ποσό της ενέργειας που απελευθερώνει στο διάστημα με τη μορφή ανακλώμενου φωτός και εκπεμπόμενης θερμότητας. Οι άλλοι γιγάντιοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος – ο Κρόνος, ο Δίας και ο Ποσειδώνας – εκπέμπουν περισσότερη θερμότητα απ’ όση λαμβάνουν, πράγμα που σημαίνει ότι η επιπλέον θερμότητα προέρχεται από το εσωτερικό, μεγάλο μέρος της οποίας έχει απομείνει από τις διαδικασίες υψηλής ενέργειας που σχημάτισαν τους πλανήτες πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Ένδειξη για την ηλικία ενός πλανήτη η εσωτερική θερμότητα
Η ποσότητα θερμότητας που αποβάλλει ένας πλανήτης θα μπορούσε να αποτελεί ένδειξη της ηλικίας του: όσο λιγότερη θερμότητα απελευθερώνεται σε σχέση με τη θερμότητα που απορροφάται από τον Ήλιο, τόσο παλαιότερος είναι ο πλανήτης.
Ο Ουρανός ξεχώριζε από τους άλλους πλανήτες επειδή φαινόταν να εκπέμπει τόση θερμότητα όση λάμβανε, υπονοώντας ότι δεν είχε δική του θερμότητα. Αυτό προβλημάτισε τους επιστήμονες. Ορισμένοι υπέθεσαν ότι ίσως ο πλανήτης είναι πολύ παλαιότερος από όλους τους άλλους και έχει ψυχθεί εντελώς.
Άλλοι πρότειναν ότι μια γιγαντιαία σύγκρουση – η ίδια που μπορεί να έριξε τον πλανήτη στο πλάι του – εκτόξευσε όλη τη θερμότητα του Ουρανού. Αλλά καμία από αυτές τις υποθέσεις δεν ικανοποίησε τους επιστήμονες, δίνοντάς τους κίνητρο να λύσουν την ψυχρή υπόθεση του Ουρανού.
«Σκεφτήκαμε: Θα μπορούσε πραγματικά να είναι ότι δεν υπάρχει εσωτερική θερμότητα στον Ουρανό;», δήλωσε ο Patrick Irwin, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής πλανητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης στην Αγγλία. «Κάναμε πολλούς υπολογισμούς για να δούμε πόση ηλιακή ακτινοβολία αντανακλάται από τον Ουρανό και συνειδητοποιήσαμε ότι στην πραγματικότητα αντανακλάται περισσότερο από ό,τι είχε υπολογιστεί».
Οι ερευνητές έθεσαν ως στόχο να προσδιορίσουν τον πλήρη ενεργειακό προϋπολογισμό του Ουρανού: πόση ενέργεια λαμβάνει από τον Ήλιο σε σύγκριση με το πόση αντανακλά ως ηλιακό φως και πόση εκπέμπει ως θερμότητα. Για να το κάνουν αυτό, έπρεπε να εκτιμήσουν τη συνολική ποσότητα του φωτός που αντανακλάται από τον πλανήτη από όλες τις πλευρές του. «Πρέπει να δεις το φως που διαχέεται στα πλάγια, όχι μόνο το φως που έρχεται κατευθείαν πίσω σε σένα», δήλωσε ο Simon.
15% περισσότερη ενέργεια από όση λαμβάνει από τον Ήλιο
Για να επιτύχουν την πιο ακριβή εκτίμηση του ενεργειακού προϋπολογισμού του Ουρανού, οι ερευνητές της Οξφόρδης ανέπτυξαν ένα υπολογιστικό μοντέλο που συγκέντρωσε όλα όσα είναι γνωστά για την ατμόσφαιρα του Ουρανού από δεκαετίες παρατηρήσεων από επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένου του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA και της εγκατάστασης υπέρυθρων τηλεσκοπίων της NASA στη Χαβάη. Το μοντέλο περιελάμβανε πληροφορίες για τις ομίχλες, τα σύννεφα και τις εποχιακές αλλαγές του πλανήτη, τα οποία επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο αντανακλάται το ηλιακό φως και πώς διαφεύγει η θερμότητα.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο Ουρανός απελευθερώνει περίπου 15% περισσότερη ενέργεια από όση λαμβάνει από τον Ήλιο, ποσοστό που είναι παρόμοιο με μια άλλη πρόσφατη εκτίμηση από μια ξεχωριστή μελέτη που χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από τη NASA και δημοσιεύθηκε στις 14 Ιουλίου στο Geophysical Research Letters. Οι μελέτες αυτές υποδηλώνουν ότι ο Ουρανός έχει τη δική του θερμότητα, αν και εξακολουθεί να είναι πολύ μικρότερη από τον γειτονικό του Ποσειδώνα, ο οποίος εκπέμπει υπερδιπλάσια ενέργεια από αυτή που λαμβάνει.
«Τώρα πρέπει να καταλάβουμε τι σημαίνει αυτή η εναπομείνασα ποσότητα θερμότητας στον Ουρανό, καθώς και να κάνουμε καλύτερες μετρήσεις της», δήλωσε ο Simon.
Η αποκάλυψη του παρελθόντος του Ουρανού είναι χρήσιμη όχι μόνο για τη χαρτογράφηση του χρονοδιαγράμματος του πότε σχηματίστηκαν οι πλανήτες του ηλιακού συστήματος και μετανάστευσαν στις σημερινές τους τροχιές, αλλά βοηθά επίσης τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πολλούς από τους πλανήτες που ανακαλύφθηκαν εκτός του ηλιακού συστήματος, τους λεγόμενους εξωπλανήτες, η πλειονότητα των οποίων έχει το ίδιο μέγεθος με τον Ουρανό.
