Состав Урана и Нептуна указал на разные сценарии формирования ледяных гигантов

iXBT.com · 22.10.2026, 15:35:16

Причём Нептун мог переместиться на нынешнюю орбиту из более близкой к Солнцу области Уран и Нептун, которые считают почти близнецами, могли пройти разные пути формирования. К такому выводу пришла международная группа учёных, сопоставив содержание угарного газа в верхних слоях атмосфер обеих планет с расчётами их глубинного химического состава и моделью эволюции протопланетного диска — облака газа и пыли вокруг молодого Солнца. Результаты указывают, что строительный материал Нептуна мог сформироваться ближе к Солнцу, после чего планета переместилась на нынешнюю орбиту. Определить состав глубинных слоёв ледяных гигантов напрямую сегодня невозможно. Обе планеты вблизи наблюдал только один космический аппарат — «Вояджер-2»: он пролетел мимо Урана в 1986 году, а мимо Нептуна в 1989-м. Инфракрасные наблюдения позволяют изучать лишь верхние слои атмосферы, а даже спускаемый аппарат будущей миссии Uranus Orbiter and Probe (орбитальный аппарат и атмосферный зонд Урана) сможет добраться примерно до уровня давления 10 бар. Облака, за которыми скрываются более глубокие слои, могут находиться на глубинах, соответствующих давлению в сотни бар. Поэтому содержание ключевых элементов приходится восстанавливать косвенно. Для этого учёные ориентировались на угарный газ (CO), обнаруженный в верхней тропосфере обеих планет. В глубине атмосферы при высоких температурах CO участвует в химических реакциях с водой, а затем переносится вверх потоками газа. По мере подъёма температура падает, химические реакции замедляются и состав газа перестаёт соответствовать равновесию. Сопоставляя концентрацию CO в верхней тропосфере с моделями химических реакций и переноса вещества, можно оценить, сколько кислорода должно находиться в глубине. Для Урана исходным измерением послужила концентрация около 5,6 миллиардной доли по объёму, полученная с помощью радиотелескопа ALMA. На Нептуне она составляет примерно 200 миллиардных долей — почти в 36 раз больше. Источник изображения: сгенерировано Muse Расчёты