Urano é considerado o planeta mais misterioso do sistema solar. Só foi possível chegar a este mundo uma vez em 1986 com a ajuda da espaçonave Voyager-2. A principal esquisitice é que o planeta gira quase ao seu lado.
Enquanto o resto dos mundos gira quase “verticalmente”, e seus eixos de rotação são perpendiculares aos caminhos orbitais ao redor da estrela, a inclinação de Urano é quase reta. Como resultado, no verão, o pólo norte olha diretamente para o disco solar. Além disso, o resto dos planetas gigantes têm anéis em torno de si na posição horizontal, enquanto em Urano os anéis e a família lunar são verticais.
Satélites e anéis de Urano
Além disso, o gigante do gelo tem um índice anormalmente baixo de temperatura e um campo magnético amassado que é desviado do centro. Acredita-se que antes de Urano não era diferente dos planetas solares, mas depois virou. O que aconteceu?
Colisão no passado
Anteriormente, o sistema solar era um ambiente mais rígido, onde protoplanetas colidiam entre si e ajudavam a moldar os planetas modernos. Muitos cientistas acreditam que o estado de Urano é o resultado de uma colisão dramática no passado. Portanto, os pesquisadores decidiram entender como isso poderia acontecer.
Infelizmente, os cientistas não são capazes de criar dois planetas no laboratório e empurrá-los para ver o processo com seus próprios olhos. Portanto, é necessário aplicar modelos de computador que simulem um evento.
Inclinação axial de Urano
A ideia principal era recriar uma colisão planetária envolvendo múltiplas partículas que imitam o material planetário. Aqui, equações baseadas em leis físicas também são levadas em conta. Como resultado, os resultados complexos de uma colisão gigante são criados. Além disso, os pesquisadores obtêm controle total e podem considerar vários cenários. O novo modelo mostrou que um objeto grande (pelo menos duas vezes maior que a massa da Terra) poderia ser responsável pela estranha rotação do Urano moderno se colidisse com o mundo jovem e se fundisse com ele. No caso de uma colisão mais forte, o material do objeto de choque se acomodará em uma camada fina e quente na borda da camada gigante de gelo, sob uma atmosfera de hidrogênio e hélio.
Isso impedirá que o material se incorpore no centro do planeta. Tudo sugere que a ideia corresponde à camada externa fria observada do gigante. A evolução térmica é um tópico complexo. Mas agora está claro como um grande golpe pode mudar o planeta por dentro e por fora.
Computação Computacional
Um ponto escuro capturado pelo telescópio Hubble
É importante entender que as simulações e o número de partículas a serem consideradas servem como um limite para os cálculos. Mas você não pode simplesmente adicionar e adicionar uma grande quantidade de partículas, porque mesmo os computadores mais avançados gastam muito tempo em cálculos.
O novo trabalho levou em conta fragmentos com parâmetros de mais de cem metros, que é 100 a 1000 vezes maior que em outros modelos. A simulação não só permite que você crie imagens e animações incríveis do que está acontecendo, mas também abre muitas questões que precisam ser respondidas.
Maior precisão foi alcançada devido ao novo código SWIFT, que foi criado para explorar completamente as capacidades do supercomputador. O código é capaz de determinar a quantidade de tempo necessária para cada tarefa computacional. Ele também distribui corretamente o trabalho, atingindo a máxima eficiência.
Exoplanetas e além
Os cientistas sonham não só em compreender a história de Urano, mas também em estudar o processo de formação planetária. Pesquisas mostram que entre os mundos extra-solares encontram-se mais frequentemente planetas como Urano e Netuno. Portanto, uma compreensão da formação e evolução dos gigantes do gelo no sistema solar ajudará a estudar a história de suas contrapartes exoplanares.
Urano levado com o telescópio Hubble durante um período de 4 anos
Na nova simulação, foi importante estudar o destino da atmosfera do planeta após uma colisão gigante. O modelo mostra que parte da camada atmosférica que sobreviveu ao primeiro ataque pode ser destruída pela expansão planetária subsequente. A ausência de uma camada atmosférica reduz as chances de vida.
No entanto, enormes custos de energia e materiais adicionais ajudarão a formar produtos químicos úteis para formas de vida. Além disso, o material rochoso do núcleo do objeto acidentado é capaz de se fundir com a atmosfera externa. Ou seja, os pesquisadores podem procurar por certos elementos traços que servem como faróis de efeito semelhante.
Os cientistas ainda não entendem completamente o passado de Urano e as consequências das greves planetárias. Todos os anos, simulações por computador estão se tornando cada vez mais detalhadas, mas ainda temos que descobrir de várias maneiras. Portanto, os cientistas insistem na necessidade de enviar uma nova missão aos gigantes do gelo para explorar seus campos magnéticos incomuns, famílias e anéis incríveis da Lua, bem como entender a composição.
