Термодинамичният капан на една липсваща повърхност
Разглеждането на въпроса за „ходене“ по Нептун изисква първо да разчистиме интелектуалната мъгла около определението за планетарна повърхност. За разлика от скалистите тела от вътрешната Слънчева система, където твърдата литосфера предлага ясна граница, Нептун е динамична газово-течна система с размити преходи. Официално планетолозите от НАСА и Европейската космическа агенция дефинират условната „повърхност“ на газовите и ледените гиганти на нивото, където барометричното налягане се изравнява с 1 бар (стандартното морско равнище на Земята). При Нептун този условен слой се намира дълбоко в горната атмосфера, доминирана от 80% водород, 19% хелий и около 1,5% метан.
Ако един въображаем изследовател започне свободно падане от този условен 1-баров праг надолу, той няма да срещне твърда скала, а постепенна промяна в агрегатното състояние на материята. С увеличаване на дълбочината налягането и плътността нарастват нелинейно. На дълбочина от няколкостотин километра под облачния покров водородно-хелиевата смес преминава в така наречения свръхкритичен флуид – състояние, в което изчезва разликата между газ и течност. Още по-надълбоко започва т.нар. мантия, съставена от водно-амонячен „лед“, който при температури от няколко хиляди градуса Келвин и налягания над 100 000 бара се поведение като високопроводим йонен флуид. Твърдо ядро вероятно съществува в самия център – смес от желязо, никел и силикати с маса около 1,2 земни маси – но там налягането достигат гигапаскали, а температурата надхвърля тази на повърхността на Слънцето.
Логистиката на разрушението: Налягане, температури и кинетичен хаос
Анализът на факторите за оцеляване показва, че физическите лимити на известните ни сплави биват надхвърлени почти веднага след навлизане в облачната покривка. В най-външните слоеве температурата пада до –220°C (53 Келвина). При такива стойности повечето конструкционни материали – включително титанови сплави и въглеродни композити – губят своята пластичност и преминават в състояние на екстремна крехкост. Електрониката спира да функционира без непрекъснато радиоизотопно отопление, а уплътненията от еластомери се разпадат при най-малкото механично натоварване.
Спускайки се по-надолу, температурният проблем се обръща с 180 градуса, но налягането се превръща в основен фактор за задвижване на структурния колапс. За да разберем мащаба: най-дълбоко гмуркалият се безпилотен батискаф на Земята – „Nereus“, изпитва налягане от около 110 мегапаскала (1100 атмосфери) на дъното на Марианската падина. В дълбоките слоеве на Нептун, където плътността на флуида би могла да държи обект на плаваемост, налягането надхвърля десетки гигапаскали. Архивно гробище от смачкани метални цилиндри е единственият възможен резултат за всяка конструкция, проектирана с класическа куха архитектура.
Към това трябва да добавим и динамиката на атмосферните маси. Измерванията, извършени чрез радиопредаването на „Вояджър 2“ и последващите спектроскопски анализи, показват, че на Нептун са регистрирани най-бързите ветрове в Слънчевата система. В района на Голямото тъмно петно скоростта на газовите течения достига 2100 км/ч (около 580 м/с), което надвишава скоростта на звука в Земната атмосфера. Сдвигът на ветровете между различните географски ширини и дълбочинни слоеве създава такива срязващи напряжения, че всяко тяло с голямо напречно сечение би било подложено на усукване и разкъсване.
