Обычно планеты Солнечной системы разделяются на группы по своему составу: четыре внутренних скалистых тела (Меркурий, Венера, Земля и Марс), две крупные газовые планеты-гиганты (Юпитер и Сатурн) и две внешние ледяные планеты-гиганты (Уран и Нептун). Недавнее исследование ученых из Университета Цюриха показало, что Уран и Нептун могут содержать значительно больше горных пород, чем считалось ранее, пишет ScienceDaily.
Исследование не подтверждает, что эти планеты обязательно содержат большое количество льда или минералов. Напротив, оно подвергает сомнению давно укоренившуюся теорию, что ледяное ядро является единственной приемлемой моделью, соответствующей доступным научным данным. Альтернативная точка зрения подкрепляет также факт, что состав карликовой планеты Плутон, как известно, тоже преимущественно каменистый.
Чтобы разобраться, что скрывается внутри Урана и Нептуна, группа ученых разработала особую методику компьютерного моделирования. «Классификация ледяных гигантов чрезмерно примитивна, ведь мы до сих пор мало знаем о внутреннем устройстве этих планет. Физические модели зачастую перегружены догадками, а эмпирические — наоборот, сильно упрощены. Мы постарались объединить сильные стороны обоих подходов, создав физическую модель, свободную от предубеждений и внутренне непротиворечивую», — рассказывает Лука Морф, основной автор исследования.
Алгоритм работает следующим образом: сначала создается случайный профиль плотности, отражающий возможные варианты внутреннего строения планеты. Затем вычисляется соответствующее данному распределению гравитационное поле, проверяемое на соответствие астрономическим наблюдениям. Этот цикл повторяется вновь и вновь, пока модель не достигнет оптимального соответствия всему объему доступных данных.
Благодаря такому непредвзятому и основанному на законах физики подходу, ученые пришли к выводу, что внутренняя структура ледяных гигантов не сводится исключительно к воде в форме льда. «Впервые подобную мысль мы высказали около 15 лет назад, а теперь у нас есть полноценная численная модель, иллюстрирующая нашу правоту», — делится Равит Хеллед, профессор Цюрихского университета и руководитель проекта. Новые расчеты свидетельствуют, что Уран и Нептун могут состоять из смеси водных и каменистых слоев различной толщины.
Открытие также проливает свет на аномалии магнитных полей обеих планет. Если магнитное поле Земли традиционно характеризуется четкими Северным и Южным полюсами, то поля Урана и Нептуна заметно сложнее и характеризуются наличием множества полюсов. Ученые полагают, что причиной таких особенностей служат особые зоны ионного состояния воды, присутствующие глубоко внутри планет и формирующие своеобразные генераторы магнитных эффектов. Кроме того, оказалось, что источник магнитного поля Урана располагается глубже, чем у Нептуна.
Ранее ученые раскрыли загадку «обратного» вращения Венеры.