天王星（左）和海王星（右）是在太陽系外層。
圖片來源：Patrick Irwin/牛津大學/NASA
大約 40 年前，人類太空船隻訪問過天王星和海王星一次，當時航行者 2 號經過它們。在這些訪問期間，科學家測量了與其他行星周圍不同的特殊磁場。一個顯示天王星的測量可能被太陽搞亂了，但總的來說，很難解釋這種行為。新的研究表明，磁性的怪異可能是由於大氣層以下的海洋造成的。
巨行星的外部往往有氣體層，下面有液體層，中心有固體核心。加州大學柏克萊分校的 Burkhard Militzer 創建了一個電腦模型來嘗試解釋磁場。它顯示在行星大氣層下面存在水、甲烷和氨。
大氣層以下的壓力很高，形成兩個不同的層：下面是油性碳氫化合物和氨層，它們失去了一些氫氣，上面是水和氫氣。該模型顯示天王星有一個與水星大小相同的岩石核心。它周圍是 8,000 公里（5,000 英里）厚的富含碳氫化合物的地層。它上面有一層厚度相同但由水組成的層，最重要的是，大氣層厚達 5,000 公里（3,000 英里）。
海王星的大小與天王星相似，但不完全是雙胞胎。它更大但更小。模型顯示大氣層較薄，核心較大（大約與火星大小），但有兩層同樣厚的水和碳氫化合物。
米利策在一份報告中說：“我想說，我們現在有了一個很好的理論，為什麼天王星和海王星具有真正不同的場，而且它與地球、木星和土星有很大不同。”陳述。 “我們之前並不知道這一點。就像油和水一樣，只不過油會因為氫的流失而沉入地下。
航海家 2 號的測量結果表明，天王星和海王星的磁場是雜亂無章的，與我們所經歷的良好的南北磁場非常不同。對米利策來說，原因在於這兩個世界缺乏對流。根據模型，碳氫化合物層幾乎像塑膠聚合物一樣穩定分層，因此不允許對流。
“如果你問我的同事，‘你認為如何解釋天王星和海王星的磁場？’他們可能會說，『好吧，也許這是鑽石雨，但也許是我們稱之為超離子的水特性，』」他說。 「從我的角度來看，這是不合理的。但如果我們將這種分離分為兩個獨立的層，那就應該可以解釋了。
看看這個模型是否能夠一致地重新建立圖層，即使有來自。據信太陽風暴導致天王星表現出幾種奇怪的磁性特徵，而這些特徵在通常狀態下實際上並不存在。
討論這些結果的論文發表於美國國家科學院院刊。
