Необычное магнитное поле Урана 40 лет ставило ученых в тупик: найдено решение загадки

Своеобразные магнитные поля Урана являются следствием экстремальных условий в недрах планеты, считают ученые. Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Physics, пишет Space.

Уран и Нептун, две самые дальние планеты от Солнца, посетил лишь один космический аппарат. "Вояджер-2" пролетел мимо Урана в январе 1986 года, а мимо Нептуна — в августе 1989 года. Аппарат NASA обнаружил, что магнитные поля ледяных гигантов достаточно необычные.

Магнитное поле Урана отклонено от оси вращения планеты на 59 градусов, и оно не центрировано относительно ядра, а смещено. У Нептуна магнитное поле отклонено на 47 градусов от оси вращения планеты и также смещено. У Земли магнитное поле наклонено всего на 11 градусов относительно оси вращения и не является смещенным относительно ядра.

Наклон оси вращения Урана составляет 97 градусов, а потому планета вращается вокруг Солнца "лежа на боку". Считается, что планета получила такой наклон оси в результате столкновения с исчезнувшей планетой. Одна из теорий предполагает, что столкновение могло привести к смещению магнитного поля. Но у Нептуна оно также смещено, но при этом с этим ледяным гигантом не сталкивалась другая планета.

Новое исследование, основанное на компьютерном моделировании и данных о магнитных полях планет, полученных аппаратом "Вояджер-2", предлагает решение этой загадки.

Ученые считают, что причина странной природы магнитных полей Урана и Нептуна кроется в том, как именно планеты создают свои магнитные поля с помощью эффекта динамо. Этот процесс возникает благодаря конвективному движению электропроводящей жидкости внутри вращающегося небесного тела, что позволяет создавать и поддерживать мощное магнитное поле. На Земле роль такой электропроводящей жидкости играет расплавленное железо во внешнем ядре планеты.

Внутри Урана и Нептуна находится большое количество летучих веществ, аммиака, водорода, гелия, метана и воды, которые окружают твердое каменное ядро. Из-за того, что две планеты имеют намного большую массу, чем Земля, внутри этих планет создается огромное давление, а также температура. В таких условиях электропроводность вещества по мере углубления в недра планеты возрастает, считают ученые.

Учитывая рост электропроводности и химический состав этих планет, ученым удалось с помощью моделирования воспроизвести необычные магнитные поля Урана и Нептуна. Это позволило понять, что структура магнитного поля развивается параллельно внутренним процессами в недрах этих планет.

Новые наблюдения космического телескопа Уэбб могут дать некоторые подтверждения этой теории. Но помочь выяснить верна ли она на самом деле может только новый космический аппарат, который исследует Уран и Нептун с близкого расстояния.

Другие новости науки

• У Урана также есть кольца: их обнаружили совершено случайно.
• Гравитация может защитить от парадоксов путешествий во времени, но есть один нюанс.