|
Уран и Нептун могут быть каменными гигантами
|
|
|
|
Команда исследователей из Цюрихского университета и NCCR PlanetS ставит под сомнение наше понимание устройства планет Солнечной системы. Состав Урана и Нептуна, двух самых удаленных планет, может быть более каменистым и менее ледяным, чем считалось ранее.
|
|
|
|
Планеты Солнечной системы обычно делятся на три категории в зависимости от их состава: четыре каменистые планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс), за которыми следуют два газовых гиганта (Юпитер и Сатурн) и, наконец, два ледяных гиганта (Уран и Нептун). Согласно работе, проведенной научной группой из Ужгорода, Уран и Нептун на самом деле могут быть скорее скалистыми, чем ледяными.
|
|
|
|
Новое исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, не утверждает, что две голубые планеты относятся к тому или иному типу, богатому водой или камнями, скорее оно ставит под сомнение тот факт, что богатая льдом планета является единственной возможной. Эта интерпретация также согласуется с открытием, что карликовая планета Плутон состоит преимущественно из горных пород.
|
|
|
|
Команда разработала уникальный процесс моделирования внутренней части Урана и Нептуна. "Классификация ледяных гигантов чрезмерно упрощена, поскольку Уран и Нептун все еще плохо изучены", - объясняет Лука Морф, аспирант Цюрихского университета и ведущий автор исследования. "В моделях, основанных на физике, слишком много предположений, в то время как эмпирические модели слишком упрощены. Мы объединили оба подхода, чтобы получить внутренние модели, которые являются "независимыми" или непредвзятыми и в то же время физически непротиворечивыми".
|
|
|
|
|
|
|
Для этого они сначала получают случайный профиль плотности в недрах планеты. Затем они рассчитывают гравитационное поле планеты, которое согласуется с данными наблюдений, и делают вывод о возможном составе. Наконец, процесс повторяется для получения наилучшего соответствия между моделями и данными наблюдений.
|
|
|
|
Целый ряд новых возможностей
|
|
|
|
С помощью своей новой независимой, но в то же время полностью физической модели команда из Цюрихского университета обнаружила, что потенциальный внутренний состав "ледяных гигантов" нашей Солнечной системы вовсе не ограничивается только льдом (обычно представленным водой).
|
|
|
|
"Это то, что мы впервые предложили почти 15 лет назад, и теперь у нас есть численные данные, позволяющие это продемонстрировать", - рассказывает Равит Хеллед, профессор Цюрихского университета и инициатор проекта. Новый диапазон внутреннего состава показывает, что обе планеты могут быть богаты как водой, так и камнями.
|
|
|
|
Исследование также позволяет по-новому взглянуть на загадочные магнитные поля Урана и Нептуна. В то время как Земля имеет четкие северный и южный магнитные полюса, магнитные поля Урана и Нептуна более сложные и имеют более двух полюсов.
|
|
|
|
"Наши модели содержат слои так называемой "ионной воды", которые генерируют магнитные импульсы в местах, которые объясняют наблюдаемые недиполярные магнитные поля. Мы также обнаружили, что магнитное поле Урана находится глубже, чем у Нептуна", - объясняет Хеллед.
|
|
Необходимость в новых космических полетах
|
|
|
|
Несмотря на многообещающие результаты, остается некоторая неопределенность. "Одна из главных проблем заключается в том, что физики все еще с трудом понимают, как ведут себя материалы в экзотических условиях давления и температуры, характерных для сердца планеты. Это может повлиять на наши результаты", - говорит Лука Морф, который планирует расширить ассортимент моделей в будущем.
|
|
|
|
Несмотря на неопределенность, новые результаты также открывают путь для новых сценариев потенциального внутреннего состава, бросая вызов предположениям десятилетней давности и направляя будущие материаловедческие исследования планетарных условий. "И Уран, и Нептун могут быть каменными гигантами или ледяными гигантами в зависимости от предположений модели. Текущих данных в настоящее время недостаточно, чтобы отличить их друг от друга, и поэтому нам нужны специальные миссии к Урану и Нептуну, которые могли бы раскрыть их истинную природу", - заключает Хеллед.
|
|
|
|
Источник
|
