Самым неизученным на сегодня типом планет являются ледяные гиганты, в нашей солнечной системе представленные Ураном и Нептуном. Даже в особый тип, отличный от газовых гигантов, их выделили сравнительно недавно. На первый взгляд, между ними и Юпитером с Сатурном есть разительное сходство, но это сходство оказалось поверхностным во всех смыслах этого слова. Атмосфера вроде бы похожа, но вот процессы, которые происходят в глубине, хотя бы в мантии, очевидно, отличаются.
Впрочем, о процессах идущих в глубине ледяных гигантов мы имеем весьма смутное представление, ясно лишь, что там происходит что-то странное, непохожее на другие планеты. Уран и Нептун никогда не изучались орбитальными аппаратами. Ближе всего к ним подобрались «Вояджеры» и во время пролёта произвели измерения магнитных полей. Они оказались слабее, чем у Юпитера, но в десятки раз сильнее, чем у Земли. А главное, они не были биполярными. Планеты не имели северного и южного магнитного полюса. С тех пор учёные ломают голову над вопросом, что может привести к такой странной конфигурации магнитного поля.
Очевидно, чтобы получить ответ на этот вопрос, надо получить более чёткое представление о составе недр ледяных гигантов. Известно, что он более разнообразен,чем у газовых гигантов, которые состоят из водорода и гелия примерно на 90%. Ледяные гиганты лишь на 15-20%. В составе мантии преобладают четыре элемента: водород, углерод, азот и кислород. Предположительно они представлены там такими соединениями как вода (H2O) , аммиак (NH3) и метан (CH4). Но состояния, в которых они там пребывают мало похожи нам привычные нам жидкое, твёрдое или газообразное. Ведь давление в мантии огромной планеты превышает обычное земное в миллионы раз. Вероятно, именно здесь кроется секрет необычных магнитных полей.
Учёные полагают, что пребывающие в космосе в состоянии мельчайших ледяных кристаллов соединения водорода, попав в такие экстремальные условия, переходят в особую суперионную фазу. В этом состоянии атомы водорода должны вести себя как жидкость, в то время как остальные атомы, составляющие соединение, стойко остаются на своих местах в кристаллической решётке. Но практических знаний на эту тему до сих пор имелось немного, потому что достичь таких условий в земных лабораториях очень непросто.
Но дело потихоньку двигается. Сначала вышло довести до суперионного состояния воду, а недавно учёные сообщили о получении суперионного аммиака, с помощью так называемого лазерного ударного сжатия. Аммиак в экзотических состояниях имеет гораздо более высокую электропроводность чем вода, и очевидно, эти изменения электопроводимости в пределах мантии могут быть причиной странных магнитных полей.
Автор: Наталья Беспалова
Канал нуждается в поддержке. Поддержать можно тут.
Читателям, интересующимся историей техники, Кот рекомендует канал Сергея Мороза.
