MY.UAНовини
Вчені дають відповідь, що ховається під поверхнею Урана та Нептуна
Вчені дають відповідь, що ховається під поверхнею Урана та Нептуна

Вчені дають відповідь, що ховається під поверхнею Урана та Нептуна

Алмазний дощ і суперіонна вода є одними з найбільш драматичних теорій, запропонованих для пояснення таємничих надр Урана і Нептуна, крижаних гігантів нашої Сонячної системи.  Проте вчений-планетолог з Каліфорнійського університету в Берклі запропонував переконливу альтернативу: внутрішність цих планет складається з шарів, причому речовини розділяються, як нафта і вода.  Це поділ могло б пояснити незвичайні магнітні поля планет і поставити під сумнів попередні теорії про їх внутрішність.

Багатошарова модель для крижаних велетнів

У статті, опублікованій в Proceedings of the National Academy of Sciences, Буркхард Мілітцер, професор науки про Землю та планети в Каліфорнійському університеті в Берклі, припускає, що Уран і Нептун мають внутрішні частини, що складаються з двох різних шарів. Під густою воднево-гелієвою атмосферою планет лежить глибокий океан багатого водою матеріалу над сильно стисненою, багатою вуглеводнями рідиною, що складається з вуглецю, азоту та водню.

Комп’ютерне моделювання Мілітцера показує, що під екстремальним тиском і температурами всередині цих планет вода (H₂O), метан (CH₄) і аміак (NH3) розділяються природним шляхом. Це розділення відбувається тому, що водень вичавлюється з метану та аміаку, що призводить до утворення незмішуваних шарів.

«Тепер ми маємо, я б сказав, гарну теорію, чому Уран і Нептун мають дійсно різні поля, і вони дуже відрізняються від Землі, Юпітера та Сатурна», — пояснив Мілітцер. «Це як нафта і вода, за винятком того, що багатий воднем шар йде зверху, а важчий матеріал залишається внизу».

Магнітні поля і конвекція

Теорія надає потенційне пояснення нерегулярним магнітним полям Урана і Нептуна, які були відкриті місією НАСА «Вояджер-2» у 1980-х роках. На відміну від сильного диполярного магнітного поля Землі, яке є результатом конвекції в рідкому зовнішньому ядрі планети, Уран і Нептун мають дезорганізовані магнітні поля.

Конвекція, процес, при якому гарячий матеріал піднімається, а більш холодний опускається, створює магнітні поля в надрах планет. Для Урана і Нептуна відсутність великомасштабного конвекційного шару в їхсередині свідчить про те, що матеріали всередині шаруваті і не змішуються.

Читайте також -  Астрономи зафіксували незвичайне явище – туманність «Гітара»

У моделі Мілітцера верхній насичений водою шар, ймовірно, конвектує, створюючи спостережуване дезорганізоване магнітне поле, тоді як більш глибокий, багатий вуглеводнями шар залишається стабільним і стратифікованим, запобігаючи глобальній конвекції.

Екстремальні умови Урана і Нептуна 

Прорив Мілітцера стався після десятиліття досліджень. Десять років тому він використав комп’ютерні моделі зі 100 атомами, щоб змоделювати поведінку елементів у надрах планет, але не зміг відтворити формування шарів. Минулого року, використовуючи машинне навчання та потужніші обчислювальні інструменти, він збільшив кількість атомів у своїй моделі до 540. 

Це дозволило йому змоделювати поведінку матеріалів під екстремальним тиском і температурами всередині Урана та Нептуна – до 3,4 мільйона разів атмосферного тиску Землі та температур близько 4750 Кельвінів (8000°F).

«Одного дня я подивився на модель і побачив, що вода відокремилася від вуглецю та азоту», — сказав Мілітцер. «Те, що я не міг зробити 10 років тому, сталося зараз».

Модель показала, що коли тиск зростає з глибиною, водень видавлюється, утворюючи стабільний шар матеріалу вуглець-азот-водень, майже як пластиковий полімер. Цей багатий вуглеводнями шар лежить під конвекційним шаром, багатим водою.

Гравітаційні поля, виміряні Вояджером-2 

Коли Мілітцер змоделював гравітаційні ефекти багаторівневих Урану та Нептуна, результати збіглися з гравітаційними полями, виміряними Вояджером-2 майже 40 років тому. Його модель передбачає, що під атмосферою Урана товщиною 3000 миль лежить насичений водою шар товщиною близько 5000 миль.  Під цим шаром знаходиться насичений вуглеводнями шар подібної товщини з скелястим ядром розміром приблизно з Меркурій. Нептун, хоч і масивніший за Уран, має тоншу атмосферу, але подібні багаті водою та вуглеводнями шари. Його скелясте ядро ​​трохи більше, приблизно розміром з Марс.

Наслідки для екзопланет

Якщо теорія Мілітцера правильна, вона має наслідки за межами нашої Сонячної системи.  Планети, схожі за розміром на Уран і Нептун, які часто називають субнептуновими екзопланетами, належать до найпоширеніших типів планет, виявлених навколо інших зірок. Ці екзопланети також можуть мати шаруваті внутрішні частини з відмінним хімічним складом і магнітними полями.

Читайте також -  Знайдено докази гарячої води на Марсі

«Якщо інші зоряні системи мають подібний склад до нашої, крижані гіганти навколо цих зірок цілком можуть мати подібні внутрішні структури», — зазначив Мілітцер.

Інтер’єри Урана і Нептуна 

Мілітцер сподівається співпрацювати з фізиками-експериментаторами, щоб відтворити екстремальні умови всередині Урана і Нептуна в лабораторних умовах.  Випробовуючи поведінку рідин із елементарними пропорціями, знайденими в протосонячній системі, дослідники могли перевірити, чи природним чином утворюються шари, що не змішуються.

Майбутні космічні місії також можуть надати остаточний доказ. Запропонована місія НАСА на Уран може включати допплерівську камеру для вимірювання коливань планет.  За словами Мілітцера, шарувата планета буде вібрувати на різних частотах, ніж планета з повністю конвекційним внутрішнім середовищем. Його наступний проект передбачає обчислення цих коливань за допомогою його обчислювальної моделі.

Особливості Урана і Нептуна 

Відкриття Мілітцера кидають виклик популярним теоріям про Уран і Нептун, таким як ідея алмазного дощу в надрах планет або екзотичні властивості суперіонної води.

«Якщо ви запитаєте моїх колег: «Що, на вашу думку, пояснює поля Урана і Нептуна?» вони можуть сказати: «Ну, можливо, це цей алмазний дощ, але, можливо, це властивість води, яку ми називаємо суперіонною», — сказав Мілітцер.  «З моєї точки зору, це неправдоподібно. Але якщо ми маємо цей поділ на два окремих шари, це повинно пояснити це».

Багаторівнева модель Мілітцера пропонує вичерпне пояснення особливостей Урана та Нептуна, від їхніх магнітних полів до гравітаційних сигнатур. Визначаючи поділ багатих водою і багатих вуглеводнями шарів як ключовий фактор, дослідження покращує наше розуміння крижаних гігантів і відкриває нові можливості для дослідження надр планети. Майбутні лабораторні експерименти та космічні місії можуть підтвердити ці висновки, не лише проливши світло на таємниці Урана та Нептуна, але й надаючи розуміння структури подібних планет по всій галактиці.

Підписуйтесь на наш Телеграм-канал

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Неожиданный поворот: названа истинная причина смерти Сергея Соседова
MY.UA
2026-09-26T15:52:48Z
Автоматического пересчета не будет: пенсионеры должны лично сообщить ПФУ
Знай
2026-09-26T18:45:55Z
Трагедия в центре столицы: Залужный потерял близких из-за атаки на здание НАН
Comments UA
2026-09-28T12:27:58Z
27 сентября: какой церковный праздник, три "нельзя" этого дня
UAToday
2026-09-27T04:45:48Z
Нобелевскую премию мира-2026 получила Нави Пиллэй: за что ее отметили
MY.UA
2026-10-09T12:02:55Z
Нобелевскую премию мира-2026 получила Наванетхем Пиллэй: кто она такая?
MY.UA
2026-10-09T11:32:03Z
Кадровик больше не имеет права требовать ее: что изменилось при приеме на работу
Знай
2026-10-02T03:21:54Z
Стипендии в Украине выросли вдвое: почему киевским студентам заплатили по-старому
Новости Украины
2026-10-01T17:36:26Z
Долг может оставить без воды: кого и когда могут отключить
Знай
2026-10-01T15:00:14Z
8 продуктов, в которых витамина B12 намного больше, чем в яйцах
UAToday
2026-10-09T09:03:12Z
Давление может снизиться без таблеток: ученые назвали одно простое упражнение
Comments UA
2026-10-08T21:33:28Z
Неизвестная инфекция в Украине: врач обнаружил необычные симптомы
MY.UA
2026-09-27T00:20:26Z
Эти сигналы появляются задолго до деменции: 6 тревожных предвестников
Comments UA
2026-09-29T09:51:03Z
Врач сказал, что без химиотерапии она умрёт: спустя 6 лет женщина узнала страшную правду
TSN
2026-10-09T07:48:39Z
Без очередей и лишних расходов: кто может получить бесплатную помощь врачу дома
Знай
2026-10-09T07:21:46Z
Морковь будет хрустящей, вкусной и сочной до самой весны: как правильно хранить
TSN
2026-09-28T15:12:56Z
Никогда не ложитесь спать в это время: врачи объяснили, чем это угрожает здоровью
TSN
2026-10-07T09:36:29Z
Дешевле лосось, но не менее интересна: какую рыбу точно стоит добавить в рацион
Comments UA
2026-10-01T07:00:16Z
Женщины с этими именами приносят всем счастье: они добрые, но очень сильные, умные и решительные
TSN
2026-09-28T07:21:03Z
Никогда не делайте этого с унитазом: сантехники назвали три ошибки, которые могут дорого стоить
TSN
2026-10-03T15:36:22Z
Никогда не влюбляйтесь в эти два знака зодиака: они могут подарить надежду, но не способны ответить вам взаимностью
Gazeta UA
2026-09-28T03:01:53Z
Что означает маркировка С1 на яйцах: где купить дешевле и как выбрать свежий десяток
Знай
2026-09-26T22:31:43Z
5 блюд из одной курицы: как сэкономить время и деньги на домашней пище
TSN
2026-10-09T09:18:15Z
Китайский гороскоп на завтра, 10 октября: Тиграм - интерес, Крысам - расчистка
GlavRed
2026-10-09T08:48:13Z
Никогда не кричите эти семь слов своей собаке: кинологи объяснили, чем это может навредить
TSN
2026-10-03T16:06:20Z
Зачем оставлять разрезанный картофель в ванной на ночь: неожиданный результат
GlavRed
2026-10-02T16:26:37Z
Женщина три года не сходит с круизного лайнера: туристка раскрыла преимущества жизни в VIP-статусе
TSN
2026-09-27T17:06:52Z
Держите дома купюры 20, 50 и 100 грн: срочное обращение НБУ к украинцам
Знай
2026-09-28T08:06:40Z
Прекратятся ли выплаты пенсий в Украине: эксперты сделали интересный прогноз
TSN
2026-10-02T14:36:14Z
Автоматический перерасчет в октябре: кому из пенсионеров насчитают возрастные доплаты
Comments UA
2026-10-01T09:00:03Z
Это не за газ: в платежках украинцев появился новый обязательный счет, готовьте по 1000 грн
Знай
2026-09-28T08:15:35Z
Поезда на вокзале Днепра опаздывают до 4 часов: полный список задержанных рейсов
Знай
2026-10-09T09:12:23Z
Штраф до 1020 грн за дрова из леса: что украинцам запрещено собирать без разрешения
Знай
2026-10-09T08:57:42Z
Субсидии в октябре: почему многие украинцы рискуют остаться без государственной помощи
Знай
2026-09-27T18:45:17Z
Доплатят 2595 грн до пенсии: нужно успеть подать заявление
Знай
2026-09-27T16:28:31Z
Газ почти вдвое дороже, свет — до 8,5 грн: что готовят украинцам
Знай
2026-09-27T16:06:05Z
14-летняя девушка задушила военного: неожиданные детали преступления в Ровно
MY.UA
2026-10-09T09:27:26Z
13-летняя школьница из Николаевской области родила от взрослого: мужчина придумал, как избежать наказания
TSN
2026-10-03T07:09:14Z
На территории России устроили ядерный взрыв
Gazeta UA
2026-10-02T05:06:03Z
В Кременчуге число раненых в результате атаки РФ возросло до 47, двое человек погибли
Комсомольская правда
2026-10-07T17:18:19Z
Доцентка столичного ПВО "слила" позиции: что грозит преподавательнице университета?
MY.UA
2026-10-09T11:47:30Z
Россия ударила по торговому центру в Чернигове
Новости Украины
2026-10-09T09:27:50Z
Водитель заснул за рулем: автобус перевернулся на трассе, много погибших и травмированных
TSN
2026-09-26T09:12:05Z
Удар по офису в центре Днепра: трое погибших, 18 раненых
Знай
2026-09-28T17:57:46Z
Прилет в центре Днепра: что атаковал враг
Comments UA
2026-09-28T10:06:24Z
Еще страшнее, чем война: в ООН предупредили, что мир оказался на грани новой беды
Знай
2026-09-25T16:46:15Z
Этот трюк с батареями сделает ваш дом втрое теплее: вот что нужно сделать
TSN
2026-09-25T14:06:45Z
Столб пепла на 50 км и гибель 1,3 миллиарда человек: чем грозит планете извержение супервулкана Йеллоустон
TSN
2026-09-27T06:06:13Z
На Земле появится новый океан: ученые ошарашили своим прогнозом
Знай
2026-09-26T20:15:59Z
Ночная атака на Калугу: дроны вывели из строя крупный датацентр «Яндекса»
MY.UA
2026-10-09T10:29:42Z
Источник солнечной бури: ученые выяснили происхождение странных магнитных явлений на Солнце
Фокус
2026-10-09T09:30:05Z
Эти ошибки при стирке медленно "убивают" вашу стиральную машину: проверьте, делаете ли вы так
TSN
2026-10-05T15:36:24Z
Какие 5 бюджетных смартфонов 2026 года держат заряд до 3 дней?
MY.UA
2026-10-03T16:24:13Z
Кофе на собеседовании: в Сети разгорелась дискуссия о правилах трудоустройства
TSN
2026-10-02T14:21:08Z
Умерла 13-летняя дочь известного актера: названа причина
Фокус
2026-10-02T08:45:28Z
Неожиданный визит: сыновья Горбунова и Осадчей на съемках "Голоса страны"
MY.UA
2026-10-09T09:58:46Z
Монро, Наполеон и Оскар Уайльд: любовные письма, изменившие историю
Фокус
2026-10-09T05:54:07Z
Мишель Андраде объяснила, почему не хочет переводить русскоязычные песни
Gazeta UA
2026-10-09T08:36:50Z
Соломия Витвицкая: первые недели материнства с новорожденным сыном Устимом
MY.UA
2026-10-09T10:45:07Z
За пределами города роботов: Анонсирован квест Machinarium 2
GameMag
2026-10-09T09:18:26Z
Дочь Агутина и Варум живет в нечеловеческих условиях: что происходит
GlavRed
2026-09-30T17:15:34Z
46-летняя Витвицкая стала мамой: первые фото сына и трогательные слова
MY.UA
2026-09-26T17:09:45Z
Швырнул микрофон: Меладзе психанул на зрителей во время концерта
GlavRed
2026-09-29T12:19:18Z
Путин готовит новый мощный удар по Украине: озвучена оговорка о целях и сроках
Comments UA
2026-10-09T09:39:58Z
Экс-канцлер Германии праздновал день рождения Путина: Шрёдера раскритиковали в Бундестаге
MY.UA
2026-10-09T09:44:25Z
Киев под беспощадным огнем: Стефанчук дал четкий ответ, переедет ли Рада из столицы
Comments UA
2026-09-28T12:09:12Z
Неприкосновенность снята: премьер Венгрии Петер Мадьяр ответит за "телефонное дело"
MY.UA
2026-09-28T09:55:08Z
Алжирские самолеты над Польшей: перевозили ли они опасные грузы?
MY.UA
2026-10-09T12:18:16Z
Ксения Собчак заявила, что Путин может ввести войска в страну Европы
Comments UA
2026-10-09T09:30:47Z
Что заставит Путина прекратить войну в Украине: журналист ошеломил единственным возможным сценарием
Comments UA
2026-09-28T09:33:53Z
Москва без света: доброволец ВСУ назвал сценарий, который может повторить киевские блекауты
Comments UA
2026-09-28T09:03:12Z
У Кремля появится неожиданный враг в войне в Украине: озвучен громкий прогноз перемен террора Путина
Comments UA
2026-09-28T08:36:39Z
19 400 грн на отопление: заявки на зимнюю поддержку принимают до 30 октября
Знай
2026-10-09T09:21:27Z
На Украину сунет опасная стихия: синоптики забили тревогу и назвали "красные" области
TSN
2026-10-08T05:51:05Z
Хаотическая застройка и проблемы с канализацией: почему старый генплан не устраивает жителей Львовщины
Знай
2026-09-26T10:36:42Z
Причастные к разрушению Херсонеса: ГУР раскрыло личности пяти участников незаконных раскопок
MY.UA
2026-10-07T13:07:43Z
Стабилизация света в Киеве: чего ожидать в ближайшее время?
MY.UA
2026-10-09T11:16:21Z
В Днепре почти на месяц перекроют проезды возле Запорожского шоссе
Знай
2026-10-09T08:57:26Z
В Киеве появилось новое оружие: зачем его разместили именно в столице
Comments UA
2026-10-06T18:06:14Z
18 дополнительных шаттлов между берегами Киева: до 6 рейсов в час, билет — 30 грн
Знай
2026-10-06T14:57:28Z
Метро укрыло рекордные 58 тысяч киевлян: Киев готовится к зиме под ежедневными атаками на мосты
Знай
2026-10-06T07:36:33Z
Неожиданная смена: Мальдера шокировал составом сборной Украины на матч против Грузии
MY.UA
2026-09-28T06:50:31Z
«Толкнул и убежал»: капитан сборной Венгрии устроил провокацию в игре с Украиной. ВИДЕО
Новости Украины
2026-09-27T12:18:25Z
Кличко объяснил, почему его сыновья не воюют за Украину
Новости Украины
2026-09-28T11:24:27Z
17-летний украинский гроссмейстер завоевал золото шахматной Олимпиады-2026
ZN UA
2026-09-28T08:49:19Z
Туран отказался возглавить сборную Турции и хочет продолжать работать в "Шахтере"
ZN UA
2026-10-09T09:09:45Z
Триумф на чемпионате мира: украинка Наталья Жаркова завоевала "золото" по фридайвингу
Gazeta UA
2026-10-09T08:09:49Z
Трубин сыграет в воротах сборной Украины против Грузии после 4 сейвов Ризныка
Знай
2026-09-28T07:15:53Z
УАФ ответила на стычку Собослая и Цыганкова цитатой Милевского: «Мы ещё до вас в Трнаву приедем»
Знай
2026-09-27T20:06:03Z
FIDE продолжила отстранение российской шахматной федерации из-за оккупированных украинских территорий
ZN UA
2026-09-27T14:07:00Z
Мало кто из водителей знает: что на самом деле означает буква "E" на коробке передач
TSN
2026-09-29T16:09:32Z
Наталья Могилевская выбрала Audi Q5: новая эпоха в жизни певицы
MY.UA
2026-10-01T09:17:27Z
Штраф до 680 грн за изношенные шины: какой протектор разрешён водителям зимой
Знай
2026-10-02T20:15:43Z
Радары прячут в асфальт: обгон через сплошную наказывают штрафом до 345 евро
Знай
2026-10-09T04:51:01Z
От Bentley до Mercedes: 5 люксовых авто, которые заставляют владельцев платить еще больше
Фокус
2026-10-08T19:20:45Z
Популярный размер шин стремительно исчезает с продажи: украинцы массово переходят на большие колеса
Фокус
2026-10-08T19:20:44Z
Владельцы авто могут проверить VIN: в Украине собрали почти 6 тысяч отзывов в единой базе
Фокус
2026-10-08T19:20:34Z
Украинцы массово везут эти авто из-за границы: какая модель стала номером 1 в сентябре
Фокус
2026-10-08T19:20:24Z
Назвали самые популярные подержанные автомобили из-за рубежа
Gazeta UA
2026-10-08T07:42:35Z