Новое исследование предполагает, что внутреннее строение Урана и Нептуна может быть более каменистым, чем считалось ранее, — это ставит под сомнение идею о том, что данные планеты следует называть «ледяными гигантами». Как пояснили учёные из Цюрихского университета, классификация ледяных гигантов слишком упрощена, поскольку основана в основном на наблюдениях.
Уран и Нептун — относительно крупные планеты на краю Солнечной системы. Нептун — самая дальняя планета, вращающаяся на расстоянии в среднем 4,5 миллиарда километров от Солнца. Чрезвычайно низкие температуры на таких расстояниях приводят к конденсации газов, таких как водород, гелий и вода, в сжатые ледяные суспензии, которые образуют ядра планет. Потому данные небесные тела стали известны как ледяные гиганты.
Однако новая гибридная модель, основанная на физике и наблюдениях, опровергает эту информацию. Коллеги начали с рассмотрения того, как плотность ядра каждой планеты может изменяться в зависимости от расстояния до центра небесного тела, а затем скорректировали модель с учётом гравитации планет. Потом команда ввела новые параметры плотности обратно в модель и повторяла этот процесс до тех пор, пока модель ядра полностью не совпала с текущими данными наблюдений. Этот метод позволил получить в общей сложности восемь возможных ядер для Урана и Нептуна, три из которых имели высокое соотношение породы к воде.
Это показывает, что внутренние слои Урана и Нептуна не ограничиваются льдом, как считалось ранее. Во всех смоделированных ядрах были конвективные области, где чистая вода существует в ионной фазе. Именно здесь экстремальные температуры приводят к расщеплению молекул воды на заряженные протоны (H+) и гидроксид-ионы (OH-). Команда считает, что такие слои могут быть источником множественных магнитных полей планет, из-за которых у Урана и Нептуна более двух полюсов.
Одна из главных проблем заключается в том, что физики до сих пор с трудом понимают, как ведут себя материалы в экзотических условиях высокого давления и температуры. Поэтому исследователи считают, что им необходимы специальные миссии к Урану и Нептуну, которые смогут раскрыть их истинную природу.