Uranus anses vara den mest mystiska planeten i solsystemet. Det var möjligt att nå denna värld först en gång 1986 med hjälp av Voyager-2 rymdfarkosten. Den främsta underligheten är att planeten roterar nästan på sin sida.
Medan andra världar roterar nästan "vertikalt", och deras rotationsaxlar ligger i rät vinkel mot orbitalvägarna runt stjärnan är Uranus lutningen nästan rak. Som ett resultat ser sommaren sin nordpol direkt på solskivan. Dessutom har resten av de jätte planeterna ringar runt sig i ett horisontellt läge, medan i Uranus är ringarna och månfamiljen vertikala.
Satelliter och ringar av Uranus
Dessutom har isjätten ett ovanligt lågt temperaturindex och ett kromplattat magnetfält som är motsatt från mitten. Man tror att före Uranus inte skilde sig från solplaneterna, men vred sig sedan. Vad hände?
Kollision i det förflutna
Tidigare var solsystemet en mer stel miljö, där protoplanets kraschade in i varandra och hjälpte till att forma moderna planeter. Många forskare tror att Uranus tillstånd är resultatet av en dramatisk kollision tidigare. Därför bestämde forskarna att de skulle förstå hur detta skulle kunna hända.
Tyvärr kan inte forskare skapa två planeter i laboratoriet och skjuta dem för att se processen med egna ögon. Därför är det nödvändigt att tillämpa datormodeller som simulerar en händelse.
Axiell lutning av Uranus
Huvudsidan var att återskapa en planetskollision som involverade flera partiklar som efterliknar planetmaterialet. Här beaktas också ekvationer baserade på fysiska lagar. Som ett resultat skapas de komplexa resultaten av en jätte kollision. Dessutom får forskare fullständig kontroll och kan överväga olika scenarier. Den nya modellen visade att ett stort objekt (minst dubbelt så stort som jordens massa) skulle kunna ansvara för den moderna rotationen av modern Uranus om den kraschade in i den unga världen och fusionerades med den. I händelse av en starkare kollision kommer materialet i stötelementet att sätta sig i ett tunt hett skal vid kanten av det jätte islagret, under en väte- och heliumatmosfär.
Detta kommer att förhindra att material samlas i mitten av planeten. Allt tyder på att idén motsvarar det observerade kalla yttre lagret av jätten. Termisk utveckling är ett komplext ämne. Men nu är det klart hur ett stort slag kan förändra planeten inifrån och ut.
Datortjänster
En mörk plats fångad av Hubble-teleskopet
Det är viktigt att förstå att simuleringarna och antalet partiklar som ska beaktas tjäna som en gräns för beräkningarna. Men du kan inte bara lägga till och lägga till en stor mängd partiklar, eftersom även de mest avancerade datorerna spenderar mycket tid på beräkningar.
Det nya arbetet tog hänsyn till fragment med parametrar på mer än hundra meter, vilket är 100-1000 gånger större än i andra modeller. Med simuleringen kan du inte bara skapa fantastiska bilder och animeringar av vad som händer, men öppnar många frågor som behöver besvaras.
En större noggrannhet uppnåddes på grund av den nya SWIFT-koden, som skapades för att fullt ut utnyttja superdatorns kapacitet. Koden kan bestämma hur mycket tid som behövs för varje beräkningssatsning. Han distribuerar också arbetet korrekt och uppnår maximal effektivitet.
Exoplanets och bortom
Forskare dröm inte bara för att förstå Uranus historia, utan också för att studera processen med planetenbildning. Sökningar visar att bland de extrasolära världarna träffas planeter som Uranus och Neptun oftast. Därför kommer en förståelse för bildandet och utvecklingen av isjättarna i solsystemet att hjälpa till att studera deras exoplanetiska motsvarigheter.
Uranus tagen med Hubble-teleskopet över en 4-årig period
I den nya simuleringen var det viktigt att studera planetens atmosfär efter en jätte kollision. Modellen visar att en del av det atmosfäriska skiktet som överlevde den första strejken kan förstöras av en efterföljande planetary expansion. Frånvaron av ett atmosfäriskt skikt minskar risken för livet.
Stora energikostnader och extra material kommer dock att bidra till att bilda användbara kemikalier för livsformer. Dessutom kan det steniga materialet från kärnan i det kraschade objektet slå samman med den yttre atmosfären. Det vill säga, forskare kan söka efter vissa spårämnen som tjänar som beacons med liknande effekt.
Forskare förstår inte helt Uranus förflutna och konsekvenserna av planetariska strejker. Varje år blir datasimuleringar mer och mer detaljerad, men vi måste fortfarande räkna ut på många sätt. Därför insisterar forskarna på behovet av att skicka ett nytt uppdrag till isjättarna för att utforska sina ovanliga magnetfält, fantastiska månefamiljer och ringar, samt att förstå kompositionen.
