Незвичайне магнітне поле Урана 40 років ставило вчених у глухий кут: знайдено рішення загадки
Еволюція магнітного поля крижаного гіганта нерозривно пов'язана з процесами в надрах передостанньої планети Сонячної системи.
Своєрідні магнітні поля Урану є наслідком екстремальних умов у надрах планети, вважають вчені. Результати дослідження опубліковані в журналі Communications Physics, пише Space.
Уран і Нептун, дві найдальші планети від Сонця, відвідав лише один космічний апарат. "Вояджер-2" пролетів повз Уран у січні 1986 року, а повз Нептун — у серпні 1989 року. Апарат NASA виявив, що магнітні поля крижаних гігантів є досить незвичайними.
Магнітне поле Урану відхилено від осі обертання планети на 59 градусів і воно не центроване щодо ядра, а зміщене. У Нептуна магнітне поле відхилено на 47 градусів від осі обертання планети і зміщено. У Землі магнітне поле нахилено всього на 11 градусів щодо осі обертання і не є зміщеним щодо ядра.
Нахил осі обертання Урана становить 97 градусів, а тому планета обертається навколо Сонця "лежачи на боці". Вважається, що планета отримала такий нахил осі внаслідок зіткнення зі зниклою планетою. Одна з теорій припускає, що зіткнення могло призвести до усунення магнітного поля. Але у Нептуна воно також усунуто, але при цьому з цим крижаним гігантом не стикалася інша планета.
Нове дослідження, засноване на комп'ютерному моделюванні та даних про магнітні поля планет, отримані апаратом "Вояджер-2", пропонує рішення цієї загадки.
Вчені вважають, що причина дивної природи магнітних полів Урану та Нептуна полягає в тому, як саме планети створюють свої магнітні поля за допомогою ефекту динамо. Цей процес виникає завдяки конвективному руху електропровідної рідини всередині небесного тіла, що обертається, що дозволяє створювати і підтримувати потужне магнітне поле. На Землі роль такої електропровідної рідини грає розплавлене залізо у зовнішньому ядрі планети.
Усередині Урана та Нептуна знаходиться велика кількість летких речовин, аміаку, водню, гелію, метану та води, які оточують тверде кам'яне ядро. Через те, що дві планети мають набагато більшу масу, ніж Земля, усередині цих планет створюється величезний тиск, а також температура. У таких умовах електропровідність речовини в міру поглиблення в надра планети зростає, вважають вчені.
Враховуючи зростання електропровідності та хімічний склад цих планет, ученим вдалося за допомогою моделювання відтворити незвичайні магнітні поля Урана та Нептуна. Це дозволило зрозуміти, що структура магнітного поля розвивається паралельно внутрішнім процесами в надрах цих планет.
Нові спостереження космічного телескопа Вебб можуть надати деякі підтвердження цієї теорії. Але допомогти з'ясувати, чи вірна вона насправді може тільки новий космічний апарат, який дослідить Уран і Нептун зблизька.
Інші новини науки
- Уран також має кільця : їх виявили скоєно випадково.
- Гравітація може захистити від парадоксів подорожей у часі, але є нюанс.