Моделирование UT Austin связало наклон магнитных полей Урана и Нептуна с ростом проводимости в глубине
Компьютерные модели воспроизвели поля Урана и Нептуна, измеренные «Вояджером-2», при росте проводимости с глубиной; наклон может меняться на десятки градусов за десятилетия.
Группа под руководством Техасского университета в Остине при участии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Имперского колледжа Лондона и Нортумбрийского университета сообщила в журнале Communications Physics, что изменения электропроводности в недрах Урана и Нептуна могут объяснять необычные магнитные поля этих планет. Работу описал сайт jsg.utexas.edu. jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗ Зонд NASA «Вояджер-2» обнаружил в 1980-х годах, что оба поля сильно неупорядочены, в отличие от земного с чётко выраженными северным и южным полюсами.
jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗
Наклонные диполи ледяных гигантов
Магнитные поля возникают при движении электропроводящих жидкостей внутри планеты; этот процесс называют динамо. На Земле конвекция расплавленного железа во внешнем ядре под влиянием вращения создаёт поле, похожее на поле стержневого магнита. jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗ Диполь Земли наклонён к оси вращения лишь на 11 градусов. Диполь Урана наклонён на 59 градусов, Нептуна на 47.
jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗
Обе планеты примерно в четыре раза шире Земли и называются ледяными гигантами. Их точный состав неизвестен, но, как считается, они состоят в основном из водорода, гелия, воды, аммиака, метана и каменистого материала. jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗
Проводимость и меняющееся поле
По словам ведущего автора Чи Яна, научного сотрудника Школы геонаук Джексона при UT, давление и температура в недрах планет чрезвычайно высоки. В таких условиях молекулы воды могут распадаться на ионы, и вещество может становиться всё более проводящим с глубиной. jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗
Исследователи воспроизводили поля, наблюдавшиеся «Вояджером-2», с помощью компьютерного моделирования. Они предположили рост проводимости с глубиной, рассмотрели разные конфигурации недр и смоделировали совместную эволюцию движения жидкости, температуры и магнитных полей. jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗
Модели показывают, что поля могут заметно меняться в течение десятилетий и отличаться от зафиксированных во время миссии «Вояджера-2». Наклон земного поля дрейфует лишь примерно на градус за 50 лет, отметил Ян. В моделях ледяных гигантов на одних интервалах наклон меняется на десятки градусов за десятилетия, на других почти не меняется за тот же срок. jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗
Дальнейшие шаги
Параллельно исследователи анализируют снимки высокого разрешения в инфракрасном диапазоне, полученные космическим телескопом «Джеймс Уэбб», на которых видны полярные сияния Урана и Нептуна; они могут показать, сместился ли диполь. Том Сталлард из Нортумбрийского университета, руководивший кампанией наблюдений JWST, заявил, что форма и структура сияний и другие особенности ионосферы помогут понять, как менялись поля. jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗
Команда планирует объединить снимки сияний JWST, данные «Вояджера-2» о магнитных полях и модели динамо, чтобы оценить нынешнюю конфигурацию полей. По мнению исследователей, для понимания недр планет нужны новые миссии к ледяным гигантам. jsg.utexas.edu
jsg.utexas.edujsg.utexas.eduОткрыть источник ↗
