Учёные из США и Великобритании предложили объяснение необычным магнитным полям Урана и Нептуна. Согласно исследованию, их особенности могут быть связаны с экстремальными условиями в глубинах планет и движением электропроводящей жидкости. О результатах работы сообщил Space.com.
Единственным космическим аппаратом, исследовавшим обе планеты, остаётся Voyager 2 ( «Вояджер-2»). Он пролетел мимо Урана в январе 1986 года, а Нептун изучал в августе 1989-го. Измерения показали, что магнитные поля планет имеют сложную структуру и заметно смещены относительно осей вращения.
У магнитного поля Урана наклон к оси вращения достигает 59 градусов, а его центр расположен примерно на две трети расстояния от центра планеты. У Нептуна поле отклонено на 47 градусов и сосредоточено между ядром и верхними облачными слоями. Для сравнения, магнитная ось Земли наклонена к оси вращения всего примерно на 11 градусов.
Исследователи использовали компьютерное моделирование и данные Voyager 2. Внутри Урана и Нептуна находятся аммиак, водород, гелий, метан и вода, окружающие предположительно каменное ядро. Большая масса этих планет — соответственно 14,5 и 17 масс Земли — создаёт внутри них чрезвычайно высокие давление и температуру, из-за чего молекулы воды могут распадаться на ионы, а вещество становится более электропроводным с увеличением глубины.
Модели воспроизвели необычную конфигурацию магнитных полей обеих планет. Расчёты показали, что структура поля меняется вместе с конвективными потоками жидкости и температурой в недрах. Кроме того, магнитные поля Урана и Нептуна способны заметно изменяться всего за несколько десятилетий: иногда их наклон может меняться на десятки градусов, а в другие периоды колебания остаются небольшими.
Проверить выводы планируют с помощью наблюдений инфракрасного излучения полярных сияний на Уране и Нептуне, которые ведутся телескопом James Webb ( «Джеймс Уэбб»). Расположение и форма сияний помогают оценивать состояние магнитного поля, поскольку они возникают при взаимодействии заряженных частиц солнечного ветра с атмосферой планет. Сопоставление новых наблюдений с данными Voyager 2 и результатами моделирования позволит сравнить нынешнюю конфигурацию полей с измерениями 1980-х годов, однако окончательную проверку модели сможет дать только новая космическая миссия.