Уран и Нептун оказались не такими похожими, как считалось
Фото: pixabay
Уран и Нептун долгое время рассматривали как планеты с похожей историей формирования. Они сопоставимы по размерам и массе, имеют схожие атмосферные условия и относятся к ледяным гигантам. Однако новое исследование международной группы ученых указывает на существенные различия в их химическом составе, которые могут свидетельствовать о разном происхождении этих небесных тел.
Работа опубликована в октябре 2026 года в журнале Astronomy & Astrophysics. Исследователи сопоставили модели атмосферной химии с наблюдениями за угарным газом в атмосферах планет. Результаты позволяют предположить, что Уран и Нептун могли сформироваться из вещества, собранного в разных областях молодой Солнечной системы.
Что ученые обнаружили в атмосферах планет
Исследовать глубинные слои Урана и Нептуна напрямую крайне сложно: их скрывают многочисленные слои облаков. Поэтому исследователи используют косвенные признаки, которые помогают оценить химический состав недоступных областей.
Одним из таких индикаторов стал угарный газ – CO. Он присутствует или образуется в глубоких слоях атмосферы, а затем может подниматься выше, где его концентрацию уже удается измерить с помощью телескопов.
Ученые объединили данные наблюдений, в том числе полученные с помощью комплекса радиотелескопов ALMA, с компьютерными моделями химических реакций и переноса веществ в атмосферах.
"Расчеты показали, что глубинная атмосфера Нептуна, вероятно, значительно богаче кислородом, чем атмосфера Урана. Из-за этого у двух планет могут существенно различаться соотношения углерода и кислорода – показатель, который помогает судить о составе вещества, из которого они сформировались", – говорится в результатах исследования.
При этом возможные значения для двух планет частично перекрываются. Поэтому обнаруженная разница пока не позволяет однозначно установить, где именно возникла каждая из них.
Нептун мог сформироваться ближе к Солнцу
Чтобы объяснить результаты, ученые сравнили полученные данные с моделями химической эволюции газопылевого диска, окружавшего молодое Солнце.
В таком диске температура и условия конденсации веществ менялись в зависимости от расстояния до звезды. Поэтому в разных областях могли формироваться твердые материалы с различным химическим составом.
Согласно одному из предложенных сценариев, Уран мог сформироваться сравнительно далеко от Солнца – недалеко от своей нынешней орбиты. Нептун же мог возникнуть ближе к молодой звезде, где твердые вещества были богаче кислородом, а затем переместиться на свое нынешнее место.
"Уран и Нептун сегодня могут выглядеть как близнецы, но их химический состав говорит о том, что это скорее родственники с совершенно разной историей", – отметил Оливье Мусис, один из авторов исследования и руководитель научной программы в подразделении Southwest Research Institute, занимающемся изучением Солнечной системы.
По словам исследователя, состав атмосфер этих планет может указывать на разные области протопланетного диска, из которых они получили материал для формирования.
Однако это пока лишь возможный сценарий. Ученые подчеркивают, что совместное формирование планет и их последующие перемещения еще предстоит изучить подробнее.
Почему это открытие важно
Уран и Нептун остаются одними из наименее изученных планет Солнечной системы. Вблизи обеих побывал только один космический аппарат – Voyager 2: он пролетел мимо Урана в 1986 году, а Нептуна – в 1989-м.
Новые данные могут помочь лучше понять не только историю этих двух планет, но и процессы формирования планетных систем в целом. Небесные тела сопоставимых размеров часто встречаются и у других звезд, поэтому понимание того, как формировались ледяные гиганты, важно для изучения планет за пределами Солнечной системы.
В будущем уточнить их происхождение может специальная миссия к Урану с выходом на орбиту и исследованием атмосферы с помощью зонда. Такая миссия рассматривается NASA как один из приоритетных проектов для исследования планет Солнечной системы в ближайшие десятилетия.
Пока же исследователи не могут окончательно восстановить историю Урана и Нептуна. Для этого потребуются новые наблюдения, которые помогут точнее определить химический состав их глубинных атмосфер и проверить предложенные сценарии.
Ранее стало известно, что астрономы обнаружили самую далекую радиовспышку космосе.
