Магнитные поля Урана и Нептуна могут заметно изменяться всего за несколько десятилетий. К такому выводу пришли авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications Physics. Работа посвящена влиянию электропроводности внутренних слоёв ледяных гигантов на особенности их магнитных полей.
Магнитное поле Земли формируется в расплавленном ядре благодаря движению проводящего вещества. Уран и Нептун устроены иначе: источником их магнитных полей, вероятно, служат вода, аммиак и метан, изменённые высоким давлением и температурой. В таких условиях эти вещества могут переходить в ионную и суперионную формы, становясь электропроводными.
Наблюдения аппарата «Вояджер-2» показали, что поля двух планет существенно отличаются от земного. У магнитного поля Урана отсутствует симметрия относительно центра, а его ось наклонена примерно на 60 градусов к оси вращения планеты. У Нептуна наклон составляет около 47 градусов, при этом его магнитное поле также смещено относительно физического центра и отличается меньшей силой.
Исследовательская группа под руководством Чи Яна из Школы геонаук имени Джексона Техасского университета смоделировала динамо-процессы внутри Урана и Нептуна. В расчётах учитывалось, что электропроводность вещества увеличивается с глубиной, а конфигурация внутренних слоёв зависит от их состава и температуры. Такие модели воспроизвели крупномасштабные особенности магнитных полей, включая выраженную асимметрию, зафиксированную «Вояджером-2».
По расчётам, наклон магнитного поля ледяных гигантов иногда способен меняться на десятки градусов за несколько десятилетий. В другие периоды изменения могут быть значительно слабее, поэтому нынешняя конфигурация полей может заметно отличаться от той, которую зарегистрировал аппарат во время пролёта. При этом оценить реальные темпы изменений пока трудно, поскольку обе планеты исследовали непосредственно только один раз.
Дополнительные сведения могут дать наблюдения полярных сияний, выполненные космическим телескопом Джеймса Уэбба. Заряженные частицы, участвующие в этих явлениях, реагируют на магнитное поле и могут показать, изменилось ли оно со времени миссии «Вояджера-2». Как пишет Universe Today, учёные планируют сопоставить данные телескопа с результатами моделирования и прежними измерениями, однако окончательно проверить выводы сможет лишь новая миссия к Урану или Нептуну.