우라누스와 넵튠 내부의 비밀 탐구: 미스터리한 자기장의 해답 찾기

소요 시간: 2 분
에 의해 Pedro Martinez
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천왕성과 해왕성의 층상 내부 구조 단면도

Seoul과학자들은 오랫동안 천왕성과 해왕성 내부에 대해 궁금해했습니다. UC 버클리의 부르카르트 밀리처는 이들의 독특한 자기장을 설명할 새로운 이론을 제시했습니다. 그는 이 행성들이 섞이지 않는 층들을 갖고 있다고 제안하며, 이전의 다이아몬드 비나 초이온수 이론보다 더 깊은 이해를 제공합니다.

천왕성과 해왕성의 내부는 대기 아래에 두 개의 주요 층이 있을 가능성이 높습니다.

표면 가까이에 물이 풍부한 층이 있고, 그 아래에는 탄화수소가 많은 층이 있습니다.

높은 압력과 온도에서 수소가 추출되면서 물이 탄소와 질소 화합물에서 분리되어 층을 형성합니다. 이로 인해 안정된 층이 형성되어 대규모 움직임과 지구와 같은 전 세계적인 자기장의 형성을 막습니다. 대신, 상부층의 움직임에 의해 혼란스러운 자기장이 형성됩니다.

이 새로운 이해는 행성 과학에 대한 우리의 관점을 변화시킵니다. 만약 천왕성과 해왕성이 일반적인 구조를 가지고 있다면, 이는 많은 외계행성 중 슈퍼-해왕성이 이와 유사할 수 있음을 의미합니다. 이러한 유형의 행성은 우주 탐사에서 흔히 발견되며, 비슷한 특성을 가진 얼음 거인들을 자주 발견할 가능성을 시사합니다.

밀리처는 첨단 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 놀라운 성과를 이뤄냈습니다. 여기에 기계 학습을 추가함으로써 더 큰 원자 집단이 특정 조건에서 자연스럽게 층을 이루는 모습을 모사할 수 있었습니다. 이 성취는 우리가 직접 관찰할 수 없는 현상에 대해 연구할 수 있도록 도와주는 계산 과학의 역할을 잘 보여줍니다.

밀리처의 이론은 실제 세계에서 중요한 활용 사례를 가지고 있습니다. 천왕성 탐사 임무는 이 이론을 활용하여 도플러 이미징을 통해 행성의 움직임을 연구함으로써 층을 확인할 수 있습니다. 이는 얼음 거대 행성의 층 구조에 대한 이해를 강화하고, 먼 행성들로부터의 정보를 더 잘 이해하는 데 도움을 줄 것입니다.

밀리처의 연구는 천왕성과 해왕성의 독특한 자기장을 설명하는 데 도움을 주며, 태양계 외부의 유사한 행성을 연구하는 새로운 방법도 제시합니다. 이 연구는 컴퓨터 모델이 우주에 대한 이해를 넓히고 행성 내부의 비밀을 배우는 데 얼마나 중요한지를 보여줍니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2403981121

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Burkhard Militzer. Phase separation of planetary ices explains nondipolar magnetic fields of Uranus and Neptune. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (49) DOI: 10.1073/pnas.2403981121
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