Предложено альтернативное строение Урана и Нептуна
27.11.2024 04:30
Опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) исследование предполагает, что внутренности этих ледяных гигантов имеют слоистую структуру, которая не смешивается, аналогично нефти и воде.
Новая теория, выдвинутая учеными, предлагает интересную альтернативу уже существующим представлениям о составе внутренних слоев Урана и Нептуна. Согласно полученным данным, под водородно-гелиевыми атмосферами планет скрывается глубокий океан, состоящий из воды, а ниже находится слой сильно сжатой жидкости, содержащей углерод, азот и водород. Интересно, что эти два слоя не могут смешиваться из-за того, что водород отделяется от метана и аммиака, образуя четкие границы между ними.Эти новые открытия открывают перед учеными исследователями новые горизонты для изучения внутренних процессов на планетах-гигантах. Возможно, это поможет лучше понять формирование и эволюцию Урана и Нептуна, а также расширит наши знания о том, какие процессы происходят внутри этих загадочных миров.Для проверки гипотезы о поведении атомов в условиях, характерных для недр планет, исследователи воспользовались компьютерным моделированием. Более 500 атомов углерода, кислорода, азота и водорода были включены в моделирование, что позволило предсказать, как вещества разделяются при экстремальном давлении в 3,4 миллиона раз выше земного и при температуре около 4750 кельвинов. Ранее такие расчеты были невозможны из-за ограничений вычислительных ресурсов.Ученые выяснили, что в условиях высокого давления и температуры вода отделяется от углерода и азота, образуя два различных слоя: верхний, содержащий большое количество воды, и нижний, насыщенный углеводородами. Это открытие может иметь важное значение для понимания процессов, происходящих внутри планет.Исследование подтвердило, что при экстремальных условиях происходит разделение веществ, что может привести к образованию различных слоев с разными химическими составами. Это поможет ученым лучше понять структуру и формирование планет.Исследования показывают, что процесс разделения слоев внутренних частей планет приводит к устойчивому распределению водных и углеводородных слоев, исключая возможность их смешивания. Верхний водный слой, вероятно, подвержен конвекции, что способствует формированию неупорядоченного магнитного поля, в то время как нижний углеводородный слой остается стабильным.Ученые отмечают, что результаты компьютерного моделирования совпадают с данными, полученными миссией «Вояджер-2» более 40 лет назад. Это подтверждает гипотезу о наличии слоистого строения внутренних частей планет Урана и Нептуна, которое отличается от строения газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн. Эти открытия могут иметь значение не только для нашей солнечной системы, но и для понимания строения экзопланет, схожих по размеру с ледяными гигантами.Исследования в области планетарной геологии и физики позволяют ученым предположить, что слоистые структуры внутренних частей планет могут играть ключевую роль в формировании и эволюции их магнитосфер. Это открывает новые перспективы для изучения не только нашей солнечной системы, но и других звездных систем, где могут существовать аналогичные планеты.Исследователи планируют провести дополнительные лабораторные эксперименты для подтверждения своих выводов о поведении вещества при экстремальных условиях высоких температур и давлений. Они также возлагают надежды на предстоящую миссию НАСА к планете Уран, где с помощью доплеровского визуализатора планируется измерить колебания планеты и раскрыть ее внутреннюю структуру.Проведение дополнительных лабораторных экспериментов позволит исследователям более точно оценить реакцию вещества на крайние условия, что в свою очередь способствует улучшению научных выводов. Благодаря использованию современных технологий, таких как доплеровский визуализатор, ученые смогут получить более надежные данные о внутреннем строении планеты и ее поведении в экстремальных условиях.Источник и фото - lenta.ru
