A NASA szerint az Uránusz belülről izzik – mégsem olyan halott, mint gondoltuk

Az Uránusz egészen különleges helyet foglal el a Naprendszer bolygói között. Oldalára fordulva forog, így egyik pólusa akár 42 éven át folyamatosan a Nap felé néz, mintegy végtelen nyarat élve át. Ezen kívül az Uránusz ellentétes irányban forog, mint a többi bolygó, leszámítva a Vénuszt. Az 1986-os Voyager-2 űrszonda adatai alapján úgy tűnt, hogy a bolygó belseje rendkívül hideg, ami megkérdőjelezi a bolygók keletkezésére és fejlődésére vonatkozó alapvető elméleteket.

„A Voyager-2 közelrepülése óta mindenki azt mondja, hogy az Uránusznak nincs belső hője” – mondta Amy Simon, a NASA Goddard Űrrepülési Központjának bolygókutatója. „De nagyon nehéz volt megmagyarázni, miért van ez így, különösen a többi óriásbolygóhoz képest.”

Az Uránusz belső hőjére vonatkozó eddigi becslések mindössze egyetlen mérésből származnak, amit a Voyager-2 végzett a bolygó által kibocsátott hőről. „Minden ezen az egyetlen adaton múlik” – tette hozzá Simon. „Ez részben a probléma gyökere.”

Most, egy fejlett számítógépes modellezési technika és évtizedek adatait újraértékelve, Simon és kutatócsapata arra jutott, hogy az Uránusz valóban termel belső hőt – számoltak be erről a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society folyóiratban.

Egy bolygó belső hőjét úgy számítják ki, hogy összehasonlítják, mennyi energiát kap a Naptól, és mennyit bocsát ki az űrbe visszavert fény és kibocsátott hő formájában. A Naprendszer más óriásbolygói – a Szaturnusz, a Jupiter és a Neptunusz – több hőt bocsátanak ki, mint amennyit kapnak, ami azt jelenti, hogy a többlet belső eredetű, maradvány energia a bolygók 4,5 milliárd évvel ezelőtti keletkezési folyamataiból. A kibocsátott hő mennyisége egyben a bolygó korára is utalhat: minél kevesebb hőt bocsát ki a bolygó a Naptól kapott hőhöz képest, annál idősebb lehet.

Az Uránusz kitűnt a többi bolygó közül, mert úgy tűnt, hogy annyi hőt bocsát ki, amennyit kap, vagyis nincs belső hője. Ez megdöbbentette a tudósokat. Egyesek azt feltételezték, hogy a bolygó sokkal idősebb a többinél, ezért már teljesen kihűlt. Mások szerint egy hatalmas becsapódás – amely az Uránuszt oldalára is dönthette – kiüthette a belső hőt. De egyik elmélet sem bizonyult kielégítőnek, ezért a kutatók tovább vizsgálták a rejtélyt.

„Elgondolkodtunk, valóban elképzelhető-e, hogy az Uránusznak nincs belső hője?” – mondta Patrick Irwin, a tanulmány vezető szerzője, az oxfordi Egyetem bolygófizika professzora. „Rengeteget számoltunk, hogy mennyi napsugárzást ver vissza az Uránusz, és rájöttünk, hogy valójában sokkal fényesebb, mint korábban gondolták.”

A kutatók célja az volt, hogy meghatározzák az Uránusz teljes energiamérlegét: mennyi energiát kap a Naptól, mennyit ver vissza napfényként, és mennyit bocsát ki hő formájában. Ehhez meg kellett becsülniük a bolygóról minden irányba visszavert fény mennyiségét. „Látnunk kell a szórt fényt is, ami oldalra megy, nem csak azt, ami egyenesen visszaverődik” – magyarázta Simon.

Az oxfordi kutatók egy olyan számítógépes modellt fejlesztettek, amely összegyűjtötte az Uránusz légkörére vonatkozó összes ismert adatot több évtizedes megfigyelésekből, földi és űrteleszkópokból, így többek között a NASA Hubble Űrtávcsövéből és a hawaii NASA Infravörös Távcsövéből. A modell figyelembe vette a bolygó ködösségét, felhőzetét és évszakos változásait, melyek mind befolyásolják, hogyan verődik vissza a napfény és hogyan távozik a hő.

A kutatók arra jutottak, hogy az Uránusz mintegy 15%-kal több energiát bocsát ki, mint amennyit a Naptól kap – ez az érték hasonló ahhoz a legutóbbi, részben NASA által finanszírozott kutatáshoz, amely július 14-én jelent meg a Geophysical Research Letters folyóiratban. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy az Uránusznak saját belső hőforrása van, bár még így is sokkal kevesebb, mint a szomszédos Neptunusznak, amely több mint kétszer annyi energiát bocsát ki, mint amennyit kap.

„Most azt kell megértenünk, mit jelent ez az Uránuszban maradt hő, és pontosabb méréseket kell végeznünk róla” – mondta Simon.

Az Uránusz múltjának megfejtése nemcsak a Naprendszer bolygóinak keletkezési és mozgástörténetének feltérképezésében segít, hanem abban is, hogy jobban megértsük a Naprendszeren kívüli bolygókat, az exobolygókat, melyek többsége hasonló méretű, mint az Uránusz.