Уран и Нептун часто называют планетами-близнецами: они сопоставимы по размеру и состоят главным образом из летучих веществ. Новое исследование показывает, что их химический состав может указывать на разное происхождение.
Международная команда исследователей изучила угарный газ в глубоких слоях атмосфер обеих планет. Наблюдения, в том числе выполненные интерферометром ALMA, объединили с численными моделями химии и переноса вещества в атмосфере. Угарный газ поднимается из глубоких слоев через облака и служит косвенным индикатором состава недоступной для прямого наблюдения области.
Расчеты показывают, что Нептун, вероятно, сильнее обогащен кислородом, чем Уран. Вместе с данными о содержании углерода это дает для Нептуна более низкое отношение углерода к кислороду. Такой контраст трудно объяснить, если обе планеты возникли из вещества одинакового состава в одной и той же части протопланетного диска.
Авторы допускают, что Уран сформировался ближе к нынешней орбите, а Нептун изначально возник ближе к Солнцу, где твердые материалы были богаче кислородом, после чего переместился наружу. Это пока не окончательная реконструкция: вертикальная циркуляция в глубоких атмосферах остается источником неопределенности.
Уран и Нептун остаются наименее исследованными планетами Солнечной системы. Мимо них пролетел только Voyager 2, в 1986 и 1989 годах. Будущая миссия к ледяным гигантам, например концепция Uranus Orbiter and Probe, сможет проверить химические сценарии и уточнить историю формирования этих миров.
Исследование опубликовано в Astronomy & Astrophysics: T. Briand и соавторы, Contrasting C/O ratios in Uranus and Neptune from disequilibrium chemistry: A clue to distinct evolutionary pathways?, DOI 10.1051/0004-6361/202660770.
