Предложено альтернативное строение Урана и Нептуна
27.11.2024 04:30
Опубликованное исследование в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) предполагает, что внутренности этих ледяных гигантов имеют слоистую структуру, несмешивающуюся, аналогично нефти и воде.
Согласно новым данным, под водородно-гелиевыми атмосферами Урана и Нептуна скрывается глубокий океан, состоящий из воды. Ниже этого океана находится слой сильно сжатой жидкости, содержащий углерод, азот и водород. Эти два слоя не могут смешиваться из-за того, что водород отделяется от метана и аммиака, образуя четкие границы между ними.Интересно, что новая гипотеза предлагает альтернативу более ранним теориям о составе внутренних слоев Урана и Нептуна. Она открывает новые перспективы для понимания устройства этих планет и их эволюции в течение времени.Исследователи применили компьютерное моделирование для проверки гипотезы о поведении атомов в условиях, характерных для недр планет. Это позволило им более детально изучить процессы, происходящие при давлении в 3,4 миллиона раз выше земного и температуре около 4750 кельвинов. Моделирование включало более 500 атомов углерода, кислорода, азота и водорода, что ранее было невозможно из-за ограничений вычислительных ресурсов.В результате исследования ученые выяснили, что при таких экстремальных условиях происходит разделение веществ: вода отделяется от углерода и азота, образуя два различных слоя. Верхний слой оказывается богатым водой, в то время как нижний насыщен углеводородами.Эти открытия имеют важное значение для понимания процессов, происходящих во внутренних областях планет и способствуют расширению наших знаний о формировании структуры планетарных тел. Дальнейшие исследования в этой области могут привести к новым открытиям и углубленному пониманию физико-химических процессов во вселенной.Исследования показывают, что процесс разделения слоев внутренних частей планет Урана и Нептуна приводит к устойчивому разделению, исключая возможность смешивания. Верхний водный слой, вероятно, подвержен конвекции, что способствует формированию неупорядоченного магнитного поля, в то время как нижний углеводородный слой остается стабильным.Эти выводы подтверждаются результатами компьютерного моделирования, которые совпадают с данными, полученными миссией «Вояджер-2» более 40 лет назад. Это подтверждение гипотезы о наличии слоистого строения внутренних частей Урана и Нептуна, отличающегося от строения газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн. Ученые предполагают, что подобные слоистые структуры могут быть характерны и для экзопланет, схожих по размеру с ледяными гигантами.Это открытие открывает новые перспективы для изучения формирования и эволюции планетарных систем, а также позволяет лучше понять процессы, происходящие внутри газовых планет и их возможные вариации.В свете полученных результатов исследователи планируют провести дополнительные лабораторные эксперименты, чтобы убедиться в их достоверности. Они также рассматривают возможность использования новейших технологий для изучения внутренней структуры планеты, включая доплеровский визуализатор. Надежда ученых заключается в том, что предстоящая миссия НАСА к Урану поможет подтвердить их гипотезу и расширить наше понимание о тайнах этой загадочной планеты при помощи измерения ее вибраций.Источник и фото - lenta.ru
