Международная команда исследователей установила, что ледяные гиганты Уран и Нептун состоят из огромного объема замороженного метана. Ранее считалось, что их состав в основном состоит из воды и углерода.
Об открытии рассказывает Space.com. Новое исследование ставит под сомнение общепринятую теорию о том, что Уран и Нептун крайне богаты на замерзшую воду. Оно предполагает, что эти гиганты в своем составе могут иметь очень крупные объемы метанового льда. Эта идея может помочь решить загадку происхождения ледяных миров.
Ученым не хватает практических наблюдений за Ураном и Нептуном. Единственным космическим кораблем, пролетевшим мимо них еще в 1980-х годах, был "Вояджер-2". Полученные с его помощью данные до сих пор остаются базой для исследований. Они не дают четкого представления о составе ледяных гигантов. Предполагалось, что Уран и Нептун содержат значительное количество кислорода, углерода и водорода.
В новом исследовании ученые опирались на данные не только "Вояджера-2", но и последние наблюдения наземных телескопов. Это помогло им построить модели с учетом физических свойств ледяных гигантов, известных на сегодняшний день.
Далее были проверены различные сценарии. Предыдущие модели показывали, что обе планеты имеют тонкую оболочку из водорода и гелия. Под ней лежит слой сжатой воды и аммиака, а в центре находится каменистое ядро. По некоторым оценкам, на Уране и Нептуне может находиться в 50 тысяч раз больше воды, чем в земных океанах.
Однако в новом исследовании утверждается, что предыдущие модели не учли способ формирования ледяных гигантов. Авторы работы пишут, что Уран и Нептун были созданы материалом из пылевого облака, окружавшего молодое Солнце. Затем они поглотили планетезимали, которые называют "зародышами планет". Эти планетезимали, по мнению авторов работы, напоминали современные кометы, которые происходят из пояса Койпера. Из этого был сделан вывод о том, что большая часть планетезималей была богата углеродом.
Авторы работы пишут, что им удалось создать сотни тысяч различных моделей недр Урана и Нептуна. Затем они попытались определить, какая модель наиболее отвечает текущим физическим характеристикам планет. Оказалось, что модели с большим содержанием метаном наиболее отвечают таким критериям.
Причем метан может находиться на них в двух состояниях: в твердом виде, если он заморожен, или в мягком виде, образуя толстый слой между водородно-гелиевой оболочкой и слоем воды. В некоторых моделях содержание метана достигало 10 процентов массы планет.