Новости / Внеземное / Выдвинута новая теория строения Урана и Нептуна
24.01.2025
Выдвинута новая теория строения Урана и Нептуна
Строение Урана и Нептуна по сей день неизвестно.
В конце 1980 гг. миссией Voyager 2 было установлено отсутствие у них глобального магнитного поля. Отмечено только неорганизованное его проявление.
Магнитное поле создается конвекцией. Данный процесс состоит в подъеме нагретого материала из недр и опускании его после остывания у поверхности. Если внутренняя часть планеты обладает свойством электропроводности, конвективный материал генерирует дипольное магнитное поле. Так, на Земле оно обусловлено жидким внешним железным ядром.
Следовательно, у Урана и Нептуна конвекция отсутствует. Это можно объяснить тем, что недра сложены несмешиваемыми слоями. Отмеченное неорганизованное магнитное поле планет может быть связано с конвекцией в одном из слоев. Подобные гипотезы были выдвинуты после открытия, однако не удавалось предположить состав слоев.
Палеонтолог Калифорнийского университета в Беркли на протяжении 10 лет также пытался определить это с использованием моделирования. Изначально он работал со 100 атомами углерода, кислорода, азота и водорода, отражающими элементный состав ранней Солнечной системы, при свойственных для недр планет показателях температуры и давления: 4750 K и 3,4 млн атм.
В новом исследовании в 2023 г. он использовал 540 атомов, и моделирование проявило образование слоев при их нагреве и сжатии.
Ученый считает, что под плотными водородно-гелиевыми атмосферами планет находятся водные океаны, которые подстилает жидкость углеродно-азотно-водородного состава. Моделирование свидетельствует о несмешиваемости этих слоев ввиду разделения воды, метана и аммиака при температурах и давлениях, свойственных недрам планет. Таким образом, водород находится на поверхности, а большую часть недр слагают метан и аммиак.
Данная теория объясняет отсутствие глобального магнитного поля у рассматриваемых планет. Ученый полагает, что конвекция проявляется в поверхностном насыщенном водой слое.
К тому же моделирование гравитационных полей совпало с данными Voyager 2.
Исследователь полагает, что Уран имеет атмосферу мощностью 5 тыс. км. Под ней находится водородный слой в 8 тыс. км, подстилаемый углеводородным слоем такой же толщины. Каменное ядро близко по размеру к Меркурию.
Нептун при меньшем диаметре обладает большей плотностью. Поэтому ученый считает, что у него тоньше атмосфера, но такие же внутренние слои, а ядро больше, примерно с Марс.
Исходя из того, что субнептуновые планеты, к которым принадлежат Уран и Нептун, относятся к наиболее распространенным типам экзопланет, ученые предполагают, что последние могут иметь аналогичное строение при близком составе.
В дальнейшем исследователь рассчитывает наладить сотрудничество для проверки полученных результатов путем лабораторных экспериментов по поведению упомянутых веществ в условиях высоких давлений и температур.
К тому же он отметил, что новую теорию можно проверить в рамках предстоящей миссии НАСА к Урану с использованием доплеровского визуализатора для измерения вибраций планеты, т. к. конвективные и слоистые планеты должны отличаться частотами вибраций. На расчете планетарных вибраций ученый планирует сосредоточить следующую работу.
На основе наблюдений за протопланетными дисками и анализа архивных данных ученые выявили прямую зависимость между их размерами и типами образующихся в них планет. Так, в крупных структурах формируются газовые гиганты, в преобладающих компактных – суперземли. »»»
По результатам лабораторного эксперимента с помещением 2 видов лишайников в марсианские условия на несколько часов установлена возможность их выживания и адаптации. »»»
На основе исследования рельефа кратера на севере Arabia Terra и близлежащей впадины Heart Lake System ученые установили, что часть форм имеет ледниковое происхождение. Это свидетельствует о флювиогляциальных процессах в начале амазонского периода, хотя предполагалось, что в это время планета уже имела текущий холодный и сухой климат. »»»
Традиционная концепция развития галактик предполагает разделение их на 2 категории по возрасту и возможности звездообразования и имеет ряд противоречий. Новая теория выделяет третий тип, который устраняет несоответствия, но требует пересмотра истории звездообразования и классификации галактик. »»»
В ходе работы миссии Juno получены новые данные по атмосферным процессам на северном полюсе Юпитера, геологическому строению и геодинамической активности Ио. »»»
Путем наблюдений за областью Стрелец C подтверждена гипотеза влияния магнитных полей и приливных сил на звездообразование. По мнению ученых, вместе с воздействием сверхмассивной черной дыры Стрелец A* они могут подавлять гравитационный коллапс газа, препятствуя звездообразованию. Это объясняет слабое проявление данного процесса в этой области при обилии пыли и газа. »»»
Путем воссоздания в лабораторных условиях потенциальных обстановок Европы и Энцелада ученые разработали модель, способную отличать биогенные сигнатуры от абиогенных с высокой точностью. Она основана на определении изотопных соотношений методом масс-спектрометрии. »»»
По результатам изучения осадочных отложений в кратере Гейл обнаружено высокое содержание в них сидерита. Наличие карбонатов подтверждает гипотезу влажного климата в прошлом, т. к. данные минералы формируются при взаимодействии горных пород, воды и углекислого газа. »»»
В глинистом образце возрастом 3,7 млрд лет из кратера Гейл обнаружены крупнейшие из известных органические молекулы. Они представляют собой длинные углеродные цепочки и, предположительно, похожи по свойствам на жирные кислоты. »»»
Путем моделирования ученые выяснили, что на раннем Марсе мог быть умеренный климат с обилием осадков. Однако неизвестен источник энергии для поддержания температуры. »»»