Зонд NASA Voyager 2, пролетевший мимо Урана и Нептуна в 1980-х годах, обнаружил необычные магнитные поля этих планет. В отличие от земного поля с относительно чётко выраженными северным и южным полюсами, у обоих далёких объектов магнитные структуры сильно искажены и наклонены. Учёные считают, что причиной может быть изменение электропроводности веществ в глубинах планет.
Исследование опубликовано в журнале Communications Physics (журнал «Коммуникационная физика»), сообщает ScienceDaily. Авторами работы стали специалисты Техасского университета в Остине, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Имперского колледжа Лондона и Университета Нортумбрии. Для объяснения наблюдений они создали компьютерные модели, воспроизводящие данные Voyager 2.
Уран и Нептун относят к ледяным гигантам, хотя это название описывает их предполагаемый состав, а не означает, что планеты полностью покрыты льдом. Обе планеты примерно в четыре раза шире Земли и, вероятно, содержат водород, гелий, воду, аммиак, метан и каменистые вещества. Под действием огромных давлений и температур молекулы воды могут распадаться на ионы — электрически заряженные частицы, способные проводить ток.
Модели показали, что электропроводность материалов может возрастать по мере продвижения к центру планет. Это способно влиять на движение проводящих жидкостей и процесс динамо — формирование магнитного поля потоками электропроводящего вещества. Наклон магнитного диполя Урана составляет около 59 градусов, а Нептуна — примерно 47 градусов, тогда как у Земли этот показатель равен приблизительно 11 градусам.
Расчёты также указывают, что магнитные поля двух планет могут меняться гораздо быстрее земного. В отдельных сценариях их магнитные оси смещались на десятки градусов всего за несколько десятилетий, поэтому нынешняя конфигурация может отличаться от той, которую зафиксировал Voyager 2. При этом такие изменения пока остаются результатом компьютерного моделирования и не подтверждены прямыми наблюдениями.
Проверить гипотезу учёные рассчитывают с помощью инфракрасных снимков Урана и Нептуна, полученных космическим телескопом James Webb (Джеймс Уэбб). Исследователей интересуют полярные сияния и ионосфера — верхний слой атмосферы с электрически заряженными частицами, состояние которых связано с магнитной активностью. Сопоставление данных телескопа с измерениями Voyager 2 и новыми моделями может уточнить изменения магнитных полей, однако для детального изучения недр планет потребуются новые космические миссии.