Наиболее значительные спутниковые объекты Урана характеризуются существенным содержанием воды: такие как Миранда, Ариэль и Умбриэль состоят примерно из половины водяного льда. В более массивных Титании и Обероне этот показатель достигает приблизительно 30% от общей массы. По расчетам ученых, около трети всей субстанции в самом Уране также представлена водой.

Характерный рисунок, напоминающий «галочку», на поверхности Миранды астрономы интерпретируют как потенциальное свидетельство того, что ранее внутри этого спутника существовала вода в жидкой форме: структура указывает на разрыв коры под воздействием давления замораживающейся воды.

Особый интерес у специалистов, изучающих систему Урана, вызывает взаимосвязь двух явлений: орбиты основных лун ледяного гиганта расположены почти в одной плоскости с его экватором, а ось вращения планеты отклонена на 98 градусов относительно линии, перпендикулярной к этой же плоскости. Для сравнения, у Земли этот угол составляет всего 23,4 градуса. Из-за этого Уран часто называют «лежащим», и поскольку крупные спутники обращаются вокруг его экватора, они как бы разделяют это положение.

Несколько десятилетий ученые посвятили изучению того, как образовался такой порядок вещей. Существует три основные гипотезы. Согласно первой из них, Уран изменил свое положение в результате столкновения с другим небесным телом, и из остатков этой колоссальной катастрофы сформировалась совокупность лун, которые мы видим сегодня.

Второй предпосылкой является то, что после изменения положения Урана он притянул к себе несколько объектов из межпланетного пространства; гравитационное воздействие планеты-гиганта разрушило эти тела и преобразовало их в рассеянную массу газа и пыли, впоследствии ставшую основой для формирования спутников. Третий вариант предполагает, что на момент столкновения и изменения наклона Урана у него уже существовала система лун; катастрофа привела к их уничтожению, но затем они вновь образовались из собственных обломков.

В ходе недавней научной работы специалисты из Калифорнийского технологического института (США), возглавляемые Майклом Брауном – одним из исследователей, занимавшихся изучением Девятой планеты (, гипотезырассмотрели три возможных варианта развития событий после детального анализа содержания воды на спутниках Урана и в его внутреннем строении. Выводы они поделились в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org.

основали на данных, полученных с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Этот инструмент не только способен обнаруживать различные вещества в космосе, но также позволяет определять их изотопный состав: каждый атом по-разному взаимодействует со светом.

Изучение водных ресурсов системы Урана оказалось продуктивным: исследователи стремились определить частоту встречаемости дейтерия – изотопа водорода с дополнительным нейтроном – вместо обычного атома водорода в молекулах воды. Анализ показал, что соотношение этих двух форм элемента практически единообразно на всех крупных спутниках Урана, за исключением Миранды: около 210 атомов дейтерия приходится на каждый миллион атомов водорода. Для Миланды этот показатель значительно выше – приблизительно 310 единиц. Однако наиболее любопытным оказалось сопоставление с аналогичным показателем для самой планеты Уран, который составил всего 44.

Это указывает на то, что состав планеты и ее естественных спутников различается. Исследователи подчеркивают, что гипотеза о формировании лун Урана из остатков столкновения с другой небесным телом представляется маловероятной: в таком сценарии изотопный состав воды на спутниках должен был бы быть идентичным или очень похожим на состав воды планеты. При этом ученые не исключают две другие версии, согласно которым луны могли сформироваться одновременно с планетой и иметь отличную от нее химическую природу.

<!—

.shesht-social-sharing-block {
margin-top: -40px;
}

—>