Ученые выяснили, почему магнитные поля Урана и Нептуна отличаются от земного
Когда «Вояджер-2» пролетел мимо Урана и Нептуна, выяснилось, что их магнитные поля устроены совсем не так, как земное: они сильно наклонены к осям вращения и смещены относительно центров планет. Новое моделирование показало, что такую форму магнитных полей может создавать внутреннее строение Урана и Нептуна: чем глубже, тем лучше вещество проводит электрический ток. При этом сами поля не остаются неизменными и могут существенно перестраиваться всего за несколько десятилетий. Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Physics.
У Урана магнитная ось отклонена от оси вращения почти на 60 градусов, у Нептуна — примерно на 47. Кроме того, поля обеих планет смещены относительно их центров и сильно асимметричны. У Земли магнитное поле устроено проще: у него есть два основных полюса, а магнитная ось немного отклонена от оси вращения планеты.
Чи Янь из Техасского университета и его коллеги проверили, может ли такую структуру создавать само вещество в недрах ледяных гигантов. Вода, аммиак и метан там находятся под огромным давлением и при высокой температуре, поэтому переходят в ионные и сверхионные состояния и становятся электропроводными. Рост электропроводности с глубиной ученые заложили в модель внутреннего динамо Урана и Нептуна.
Модели смогли воспроизвести характерную для Урана и Нептуна асимметрию и сильный наклон магнитных полей. При этом оказалось, что поля ледяных гигантов могут довольно быстро перестраиваться. В некоторых расчетах их наклон за несколько десятилетий менялся на десятки градусов, а затем на такой же срок почти замирал. У Земли магнитное поле меняется гораздо медленнее.
Для чего создавались «Вояджеры», где они сейчас и с какой скоростью летят
«Вояджер-2» остается единственным аппаратом, который исследовал Уран и Нептун вблизи, но сделал он это десятилетия назад. Если модели верны, зонд мог застать магнитные поля обеих планет в одном из временных состояний, а сегодня они уже могут выглядеть иначе. Проверить это напрямую пока нельзя, но подсказку могут дать полярные сияния. Их форма зависит от магнитного поля, а «Джеймс Уэбб» уже наблюдает сияния на ледяных гигантах. Ученые собираются сопоставить эти данные с моделями и измерениями «Вояджера-2». Точный ответ, скорее всего, потребует новой миссии к Урану или Нептуну.
Иллюстрация: Yan et al. 2026
Самое популярное
