Astrophysical Journal: Уран и Нептун могут оказаться не ледяными, а магматическими планетами

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) поставили под сомнение общепринятую концепцию Урана и Нептуна как «ледяных гигантов». Препринт их работы, опубликованный на сервере arXiv и направленный в Astrophysical Journal, предлагает принципиально иную внутреннюю структуру этих планет, которая может объяснить их загадочные магнитные поля и тепловое излучение. Традиционная модель гласит, что под водородно-гелиевой атмосферой лежит мантия из замерзшей воды, аммиака и метана, а в центре — каменистое ядро. Но эта теория не согласуется с данными наблюдений, которые накапливались десятилетиями.

Согласно компьютерному моделированию, Уран и Нептун устроены гораздо сложнее. Верхний слой — всё та же водородно-гелиевая атмосфера, которая отводит тепло в космос. Однако под ней исследователи обнаружили переходный слой из смеси водорода, гелия, магния, монооксида кремния и кислорода. Ещё глубже вместо твёрдой ледяной мантии находится расплавленный силикатный океан с примесью железа и водорода — фактически жидкая магма, а не лёд. Эта модель, по мнению авторов, лучше объясняет аномалии, которые десятилетиями ставили астрофизиков в тупик.

Авторы признают, что их гипотеза — лишь одна из возможных, но она обладает важным преимуществом: она связывает строение Урана и Нептуна с самым распространённым типом экзопланет в нашей галактике — суб-нептунами, планетами с радиусом от 1 до 4,5 земных. Химический состав ледяных гигантов оказывается схожим с газовыми суб-нептунами, что указывает на общие граничные условия, определяемые магматическими океанами. Это может означать, что в основе структуры многих планет во Вселенной лежат не льды, а океаны жидкой породы.

Единственным зондом, когда-либо посещавшим Уран и Нептун, остаётся «Вояджер-2», пролетевший мимо в 1986 и 1989 годах. Сегодня в числе приоритетных научных миссий рассматриваются Uranus Orbiter and Probe (UOP) с атмосферным зондом и Neptune Odyssey с выходом на орбиту. Чтобы разгадать, что на самом деле скрывается под сине-зелёными облаками далёких миров, человечеству придётся отправить туда новый аппарат. И, вполне возможно, он обнаружит не замёрзшие океаны, а подземные огненные реки, которые изменят наши представления о рождении планетных систем.