天王星和海王星深处可能潜伏着巨大的水海洋
这些特殊的层可以解释冰巨星的磁性特性。
大约 40 年前,人类航天器仅访问过天王星和海王星一次,当时航行者 2 号经过它们。在这些访问期间,科学家测量了与其他行星周围不同的特殊磁场。一个表明天王星的测量可能被太阳搞乱了,但总的来说,很难解释这种行为。新的研究表明,磁性的怪异可能是由于大气层以下的海洋造成的。
巨行星的外部往往有气体层,下面有液体层,中心有一个固体核心。加州大学伯克利分校的 Burkhard Militzer 创建了一个计算机模型来尝试解释磁场。它表明在行星大气层下面存在水、甲烷和氨。
大气层以下的压力很高,形成两个不同的层:下面是油性碳氢化合物和氨层,它们失去了一些氢气,上面是水和氢气。该模型表明天王星有一个与水星大小相同的岩石核心。它周围是 8,000 公里(5,000 英里)厚的富含碳氢化合物的地层。它上面有一层厚度相同但由水组成的层,最重要的是,大气层厚达 5,000 公里(3,000 英里)。
海王星的大小与天王星相似,但并不完全是双胞胎。它更大但更小。该模型表明大气层较薄,核心较大(大约与火星大小),但有两层同样厚的水和碳氢化合物。
米利策在一份报告中说:“我想说,我们现在有了一个很好的理论,为什么天王星和海王星具有真正不同的场,而且它与地球、木星和土星有很大不同。”陈述。 “我们之前并不知道这一点。就像油和水一样,只不过油会因为氢的流失而沉入地下。”
航海者 2 号的测量结果表明,天王星和海王星的磁场是杂乱无章的,与我们所经历的良好的南北磁场非常不同。对于米利策来说,原因在于这两个世界缺乏对流。根据模型,碳氢化合物层几乎像塑料聚合物一样稳定分层,因此不允许对流。
“如果你问我的同事,‘你认为如何解释天王星和海王星的磁场?’他们可能会说,‘好吧,也许这是钻石雨,但也许是我们称之为超离子的水特性,’”他说。 “从我的角度来看,这是不合理的。但如果我们将这种分离分为两个独立的层,那就应该可以解释了。”
看看这个模型是否能够一致地重新创建图层,即使有来自。据信太阳风暴导致天王星表现出几种奇怪的磁性特征,而这些特征在通常状态下实际上并不存在。
讨论这些结果的论文发表于美国国家科学院院刊。