Уран и Нептун, ранее классифицируемые как ледяные гиганты, могут иметь гораздо больше каменистого состава, чем предполагалось. Недавнее исследование указывает на необходимость пересмотра существующих теорий о внутреннем строении этих планет.
Хотя исследование не утверждает, что Уран и Нептун изобилуют водой или камнями, оно ставит под сомнение доминирующее мнение о том, что ледяное ядро является единственной возможной моделью, поддерживаемой текущими данными. Эта новая точка зрения также соответствует выводам о том, что карликовая планета Плутон состоит в основном из каменистых материалов.
Для анализа внутреннего строения планет ученые применили уникальную методику моделирования. «Классификация ледяных гигантов на данный момент является слишком упрощенной, поскольку Уран и Нептун все еще недостаточно исследованы», — заметил Лука Морф, аспирант Цюрихского университета и ведущий автор исследования.
Процесс моделирования начался с генерации случайного профиля плотности, который отражает внутреннее строение планеты. Затем команда определяет гравитационное поле, соответствующее наблюдаемым данным, и использует эту информацию для понимания возможного состава. Этот цикл повторяется, пока модель не окажется наиболее точной.
Применяя непредвзятый подход, исследователи пришли к выводу, что внутреннее строение ледяных гигантов может включать не только воду, как это принято считать. «Мы впервые сделали это предположение 15 лет назад, и теперь у нас есть численные данные для его подтверждения», — добавил профессор Равит Хеллед, инициатор проекта. Исследования показывают, что как Уран, так и Нептун могут состоять из слоев, богатых как водой, так и камнями.
Полученные результаты также проливают свет на необычные магнитные поля этих планет. В отличие от магнитного поля Земли, которое имеет два четких полюса, магнитные поля Урана и Нептуна более сложные и многообразные. Хеллед отметил, что в моделях присутствуют слои «ионной воды», которые могут генерировать магнитные динамо-эффекты, объясняющие наблюдаемые аномалии магнитных полей. Кроме того, магнитное поле Урана имеет более глубокие источники по сравнению с магнитным полем Нептуна.
Несмотря на новые открытия, некоторые вопросы остаются без ответов. «Одной из основных проблем является то, что физики до сих пор не понимают, как материалы ведут себя при экзотических давлениях и температурах в ядре планет, что может повлиять на результаты», — сказал Морф.
Эти результаты открывают новые горизонты для понимания внутреннего строения планет и бросают вызов устоявшимся взглядам, подчеркивая важные пробелы в материаловедении в условиях планетарной науки. «Уран и Нептун могут быть как каменистыми, так и ледяными гигантами в зависимости от используемых моделей. На данный момент недостаточно данных для их различия, поэтому необходимы специальные миссии к этим планетам для изучения их истинной природы», — резюмировал Равит Хеллед.
