Недавние подозрения о значительном количестве камня на этих планетах подтвердились: теперь исследователи считают, что это наиболее вероятное объяснение.
Каменные породы в глубинах Урана и Нептуна могут превышать по количеству лед, утверждают планетологи из Нидерландов и Швейцарии. Они провели моделирование внутреннего строения этих миров, перебрав множество возможных вариантов и выбрав те, что наиболее точно соответствуют реальным данным наблюдений. В результате наиболее правдоподобные модели оказались самыми неожиданными: они предполагают, что обе планеты могут и должны содержать каменные породы не только в ядре, но и в мантии, а также в верхних слоях. Более того, эти породы составляют почти половину их массы.
Напомним, согласно традиционным представлениям, Уран и Нептун имеют сравнительно небольшое каменно-металлическое ядро, а основной объем этих планет составляют летучие вещества: вода, метан, водород, аммиак. На поверхности они находятся в газообразном состоянии, но ниже, из-за огромного давления, превращаются в лед, который является очень необычным — он плотный, но при этом горячий. Его также называют сверхкритической жидкостью. Именно из-за предполагаемого обилия таких льдов два самых удаленных от Солнца гиганта называют ледяными.
Тем не менее, в последнее время эта устоявшаяся концепция всё больше подвергается сомнениям. Средняя плотность Урана и Нептуна составляет, соответственно, 1,27 и 1,64 грамма на кубический сантиметр, что всего лишь немного выше плотности воды (1 грамм на кубический сантиметр). Это дало основание предполагать, что на камень приходится примерно 10−15% общей массы Урана и 25−35% массы Нептуна.
Однако эта оценка слишком груба и требует уточнения, поэтому нужны были более детальные данные. И они были получены в 1980-е годы с помощью космических зондов — «Вояджеров», пролетавших мимо обеих планет. Гравитация Урана и Нептуна немного отклоняла траекторию их полета, и степень этого отклонения позволила понять, как распределены в их недрах самые плотные и массивные вещества. Появилось «ощущение», что это тяжелое вещество на самом деле расположено не только в ядрах этих планет. Это значит, что ничто не мешает Урану и Нептуну быть «каменно-ледяными». На анализ этих гравитационных данных потребовались десятилетия — именно поэтому подобные предположения о внутреннем строении этих гигантов начали возникать лишь недавно.
Текущее исследование стало еще более увлекательным продолжением этого анализа: авторы научной работы считают, что Уран и Нептун не просто могут быть каменно-ледяными — эти планеты, скорее всего, в основном каменные, то есть твердых пород в них чуть ли не больше, чем льдов и жидкостей. По новым расчетам ученых, твердые породы составляют 41% всех плотных веществ Урана, а для Нептуна эта доля достигает 55%. В сочетании с очень толстой газовой оболочкой это приводит к той же средней невысокой плотности, просто необходимость в огромном количестве «горячих льдов» теперь отпадает.
На лунах Сатурна были обнаружены кипящие подо льдом океаны.
Фото: hi-tech.mail.ru