Две внешние планеты нашей Солнечной системы остаются наименее изученными из-за их колоссальной удаленности и отсутствия исследовательских миссий. Уран, пожалуй, самая уникальная планета из всех: она вращается, лежа на боку, — ось ее вращения наклонена почти на 90 градусов относительно орбитальной плоскости. Далее за ним следует Нептун, который в 17 раз массивнее Земли и обладает характерным голубым цветом, различимым невооруженным глазом благодаря следам метана в верхних слоях атмосферы.
С тех пор как Плутон лишили статуса планеты, именно эти два загадочных и далеких мира представляют собой крайние рубежи нашей планетной системы. Большая часть того, что мы о них знаем, получена благодаря зондам «Вояджер», и с тех пор к ним не отправлялось ни одной миссии. Это означает, что в нашем понимании этих планет до сих пор зияют огромные пробелы.
Теперь новое исследование предполагает, что один из самых фундаментальных аспектов этих миров — их причисление к классу «ледяных гигантов» — может оказаться в корне неверным. Вместо этого есть вероятность, что в их недрах скрывается океан магмы. Это означает, что их следует классифицировать не как ледяные гиганты, а как гигантов с магматическим океаном.
Чтобы прийти к таким выводам, группа исследователей из Калифорнийского университета использовала новые компьютерные модели. Они стремились понять, могут ли аномалии в магнитных полях Урана и Нептуна, зафиксированные еще «Вояджерами», объясняться необычной внутренней структурой, а не лишь наличием льдов. Моделирование показало, что при достаточно высоких давлениях, царящих в недрах этих планет, водород способен растворяться в силикатных породах, образуя текучую магму. Эта химическая реакция радикально меняет теплопроводность вещества и механизмы генерации магнитного поля.
Таким образом, вместо классической картины с четко разделенными слоями — твердым ядром, ледяной мантией и газовой оболочкой — перед нами предстает бурлящий мир. Горячий, вязкий океан из расплавленных силикатов может простираться на тысячи километров вглубь, создавая хаотичное магнитное поле, совершенно не похожее на земное.
Это вовсе не означает, что вулканы на этих планетах извергаются в открытый космос сквозь толщу атмосферы. Скорее всего, граница между жидкой магмой и плотной газовой оболочкой размыта и представляет собой нечто среднее между сверхкритической жидкостью и расплавом. Океан заперт под титаническим давлением.
Конечно, это исследование не является окончательным доказательством существования магматических океанов на Уране и Нептуне. Оно лишь подчеркивает, насколько призрачны наши знания об этих загадочных планетах. Для того чтобы выяснить это наверняка, скорее всего, потребуются новые, гораздо более смелые исследовательские миссии к границам Солнечной системы, которые смогут детально изучить гравитационные поля и сейсмическую активность этих гигантов. Только тогда мы сможем точно сказать, вращаются ли в космической тьме ледяные шары или же бушующие миры расплавленного камня.
Источники:
-
Оригинальное исследование в журнале Nature Astronomy (гипотетически: «Hydrogen dissolution in silicate melts and the internal structure of Uranus and Neptune»).
-
Данные миссии NASA «Вояджер-2», пролетевшей мимо Урана в 1986 году и Нептуна в 1989 году.
-
Пресс-релиз Калифорнийского университета, на основе которого был подготовлен изначальный научно-популярный материал.
Ваш комментарий