Ледяные гиганты Уран и Нептун, расположенные на окраине Солнечной системы, кажутся многим малоинтересными. Даже их схожий зеленовато-голубой оттенок, открытый в этом году, не прибавил им популярности.
Однако новая гипотеза о том, что скрывается внутри Урана и Нептуна, способна перевернуть представления об этих планетах. Согласно исследованиям, под их густыми атмосферами из водорода и гелия находятся слои, не смешивающиеся друг с другом, наподобие нефти и воды. Эти открытия особенно важны, поскольку такие планеты считаются наиболее распространёнными во Вселенной, а значит, могут быть ключом к поиску жизни.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, основано на компьютерном моделировании. Учёные предполагают, что под облаками из водорода и гелия прячется океан воды, под которым расположен слой углеводородов. Эти слои, достигающие 8 тысяч километров в толщину, остаются раздельными из-за экстремальных температур и давления, которые "выталкивают" водород из аммиака и метана.
Долгое время считалось, что внутри ледяных гигантов могут идти "алмазные дожди". Теперь же исследователи предполагают, что в их недрах процессы совсем иные. Разделение слоёв объясняет также странные, хаотичные магнитные поля Урана и Нептуна. Такое поведение было впервые зафиксировано аппаратом "Вояджер-2" ещё в 1980-х годах, но с тех пор эти планеты не посещались ни одной миссией.
Разработкой новой теории занялся профессор из Калифорнийского университета в Беркли Буркхард Милитцер, который использовал достижения в области машинного обучения, чтобы создать компьютерную модель, которая симулировала взаимодействие атомов под воздействием тепла и давления.
"Я запустил модель и увидел, как вода отделяется от углерода и азота. То, что было невозможно 10 лет назад, сейчас стало реальностью", — отметил он.
Модель Милитцера также подтвердила, что её предсказания совпадают с данными "Вояджера-2". Учёный надеется, что будущая миссия NASA сможет проверить эти теории. Планируется отправить к Урану орбитальный аппарат с доплеровским тепловизором, который сможет фиксировать вибрации планеты и изучать её слои.
Кроме того, миссия предоставит шанс изучить спутники Урана. Например, Миранда, покрытая ледяной коркой, может скрывать океан под поверхностью, подобно Европе у Юпитера или Энцеладу у Сатурна. Это открывает возможность существования жизни на этих ледяных мирах.
Но время ограничено: чтобы миссия достигла Урана в кратчайшие сроки, запуск должен состояться до 2034 года, чтобы воспользоваться редким взаимным расположением планет. Гравитационная "рогатка" вокруг Юпитера сократит путь к Урану до 11 лет.