Компьютерное моделирование продемонстрировало, что Уран и Нептун могут иметь более сложный внутренний состав с каменистыми слоями. Это открытие изменит представление о внутренней структуре этих планет.
В целом планеты Солнечной системы классифицируются по своему составу: четыре внутренних скалистых планеты (Меркурий, Венера, Земля и Марс), две большие газовые гиганты (Юпитер и Сатурн) и две внешние ледяные гиганты (Уран и Нептун). Недавние исследования ученых из Университета Цюриха показали, что Уран и Нептун могут содержать значительно больше каменистых пород, чем считалось ранее, сообщает ScienceDaily.
Исследование не подтверждает, что данные планеты обязательно содержат большое количество льда или минералов. Напротив, оно ставит под сомнение устоявшуюся теорию о том, что ледяное ядро является единственной приемлемой моделью, соответствующей доступным научным данным. Альтернативная точка зрения также подтверждается тем, что состав карликовой планеты Плутон, как известно, тоже в основном каменистый.
Чтобы выяснить, что скрывается в недрах Урана и Нептуна, группа ученых разработала специальную методику компьютерного моделирования. «Классификация ледяных гигантов слишком упрощена, ведь мы до сих пор мало знаем о внутреннем строении этих планет. Физические модели часто перегружены догадками, а эмпирические — наоборот, слишком упрощены. Мы постарались объединить сильные стороны обоих подходов, создав физическую модель, свободную от предвзятости и внутренне непротиворечивую», — делится Лука Морф, главный автор исследования.
Алгоритм функционирует следующим образом: сначала создается случайный профиль плотности, который отражает возможные варианты внутреннего строения планеты. Затем рассчитывается соответствующее данному распределению гравитационное поле, проверяемое на соответствие астрономическим наблюдениям. Этот процесс повторяется многократно, пока модель не достигнет оптимального соответствия всем доступным данным.
Благодаря такому беспристрастному и основанному на физических законах подходу, ученые пришли к выводу, что внутренняя структура ледяных гигантов не сводится лишь к воде в виде льда. «Впервые подобную идею мы озвучили около 15 лет назад, а теперь у нас есть полноценная численная модель, подтверждающая нашу правоту», — сообщает Равит Хеллед, профессор Цюрихского университета и руководитель проекта. Новые расчеты свидетельствуют о том, 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 обладают значительно более сложной структурой и содержат множество полюсов. Ученые предполагают, что причиной таких особенностей являются специфические зоны ионного состояния воды, находящиеся глубоко внутри планет и формирующие своеобразные генераторы магнитных эффектов. Кроме того, выяснилось, что источник магнитного поля Урана располагается глубже, чем у Нептуна.
Фото: hi-tech.mail.ru