Моделювання пояснило незвичні магнітні поля Урана і Нептуна
Моделювання пов’язало незвичні магнітні поля Урана і Нептуна з екстремальними умовами та електропровідністю в їхніх надрах.
Комп’ютерне моделювання допомогло пояснити незвичну будову магнітних полів Урана і Нептуна: її можуть визначати надвисокі температура, тиск та зростання електропровідності речовини в надрах крижаних гігантів. Про це повідомляє Space.com з посиланням на дослідження науковців зі США та Великої Британії.
Відмінність від Землі
Єдиним апаратом, який відвідав обидві планети, був Voyager 2: він пролетів повз Уран у січні 1986 року, а повз Нептун — у серпні 1989-го. Вимірювання показали, що магнітне поле Урана відхилене від осі обертання на 59 градусів і зміщене від центра планети. У Нептуна поле відхилене на 47 градусів та також не зосереджене в ядрі.
Для порівняння, магнітне поле Землі нахилене до осі обертання приблизно на 11 градусів і має чітко виражену дипольну структуру з північним та південним полюсами. Магнітні поля двох крижаних гігантів значно складніші.
Електропровідність у надрах
Магнітні поля планет формуються завдяки динамо-ефекту — руху електропровідної рідини в тілі, що обертається. На Землі такою речовиною є розплавлене залізо у зовнішній частині ядра. Уран і Нептун містять багато летких речовин, зокрема аміак, водень, гелій, метан і воду, навколо ймовірного кам’янистого ядра.
Керівник дослідницької групи Чі Янь з Техаського університету в Остіні зазначив, що за екстремальних тиску й температури молекули води можуть розпадатися на іони. Це підвищує електропровідність матеріалу з глибиною. Моделі з такими параметрами відтворили спостережувану незвичну конфігурацію магнітних полів обох планет.
Можливі зміни за десятиліття
За результатами моделювання, магнітні поля Урана і Нептуна можуть суттєво змінюватися впродовж кількох десятиліть: у деякі періоди їхній нахил здатен коливатися на десятки градусів. Науковці також використовують спостереження інфрачервоних полярних сяйв телескопом James Webb, щоб зіставити сучасну конфігурацію полів із даними Voyager 2. Результати дослідження опублікували 3 листопада в журналі Communications Physics.
