Команда исследователей из Цюрихского университета и NCCR PlanetS поставила под сомнение традиционную классификацию самых внешних планет нашей Солнечной системы. Согласно их последнему исследованию, внутренний состав Урана и Нептуна может быть гораздо более каменистым и менее ледяным, чем считало научное сообщество на протяжении десятилетий.
Традиционно планеты Солнечной системы делятся на три категории: четыре каменистые (Меркурий, Венера, Земля и Марс), два газовых гиганта (Юпитер и Сатурн) и два «ледяных гиганта» (Уран и Нептун). Однако новая модель предполагает, что эти последние две могут не так идеально соответствовать своей этикетке.
Вызов общепринятым ярлыкам
Исследование не утверждает категорично, что планеты являются исключительно каменными, но оно оспаривает идею о том, что лед — единственная доминирующая возможность. Эта новая интерпретация согласуется с недавними открытиями в других регионах Солнечной системы, например, с тем фактом, что карликовая планета Плутон обладает составом, в котором в основном преобладают горные породы.
«Классификация "ледяной гигант" является чрезмерным упрощением, поскольку мы все еще очень мало понимаем Уран и Нептун», — объясняет Лука Морф, аспирант Цюрихского университета и ведущий автор статьи.
Чтобы исправить это, команда разработала то, что они охарактеризовали как «агностический подход»: уникальный процесс моделирования, не зависящий от предварительных предположений, который сочетает теоретическую физику с эмпирическими данными.
Этот подход выражается в очень специфической технической реализации: вместо того чтобы исходить из фиксированной основы, анализ начинается со случайного профиля плотности внутренних слоев планеты, который затем корректируется путем вычисления гравитационного поля, согласующегося с наблюдениями. Этот цикл повторяется до тех пор, пока модели полностью не совпадут с данными, полученными космическими миссиями.
«Это то, что мы впервые предложили почти 15 лет назад, и теперь у нас наконец-то есть численная модель, чтобы это доказать», — рассказал Равит Хеллед, профессор Цюрихского университета и инициатор проекта.
Загадка магнитных полей и «ионной воды»
Исследование также проливает свет на странные магнитные поля этих миров. В то время как у Земли есть четко определенные магнитные полюса (Северный и Южный), у Урана и Нептуна присутствуют множественные полюса.
Модель предполагает существование слоев «ионной воды» — состояния материи, в котором вода ведет себя как проводник из-за экстремального давления. Эти слои генерировали бы магнитные «динамо» в таких местах, которые объясняют, почему у этих планет нет простого дипольного поля.
Кроме того, исследование установило, что магнитное поле Урана зарождается на большей глубине, чем у Нептуна.
К новой эре исследования
Несмотря на прогресс, исследователи признают, что неопределенность в отношении того, как материалы ведут себя в условиях экстремального давления и температуры в сердце планеты, все еще сохраняется.
«И Уран, и Нептун могут быть как каменными, так и ледяными гигантами в зависимости от допущений модели. Текущих данных недостаточно, чтобы их различить, поэтому нам нужны специализированные космические миссии, которые раскроют их истинную природу», — заключает Хеллед.
Это исследование не только переопределяет наше видение самых дальних соседей, но и направляет будущие научные изыскания о формировании планет в экстремальных условиях.
- Изображения: CC Attribution: CC BY; CC BY-SA.
👿 Не будьте троллем. Если в моих тексте есть ошибки, объясните, в чём они заключаются. Неуважительные комментарии будут удалены, а нарушитель забанен. 👿
- Хотите разгадывать тайны вместе? Заходите в наш Telegram — здесь мы делимся тем, что действительно удивляет, восхищает и заставляет задуматься! Обсуждаем, спорим, ищем ответы. Присоединяйтесь, ваше мнение важно! А если хотите поддержать нас — купите нам кофе ☕. Каждая чашка помогает искать новые загадки. Или просто оставьте комментарий во ВКонтакте — нам действительно важно, что вы думаете!