В недрах субнептуна, где давление достигает ста тысяч бар, а температура — четырёх тысяч градусов, каменная порода ведёт себя как кипящий суп. Тяжёлые пары кремния и магния поднимаются вверх, остывают и выпадают обратно дождём из твёрдых частиц. Этот круговорот — не просто деталь, а дирижёр, управляющий всем химическим оркестром атмосферы.
Раньше модели представляли субнептун как слоёный пирог: силикатное ядро, сверху водородная оболочка, и граница между ними почти непроницаема. Но расчёты показывают, что при таких температурах и давлениях расплавленное ядро активно обменивается веществом с газовой оболочкой. Газы растворяются в магме, а пары породы улетают вверх. Упустить этот обмен — значит описать не планету, а её карикатуру.
Результат оказался резким, как выключатель. Если в магме достаточно кислорода, то кремний и магний быстро связываются в твёрдые минералы и выпадают, оставляя верхнюю атмосферу богатой водой и угарным газом. Такая атмосфера тяжелее водородной, и планета сжимается — её радиус падает на двадцать процентов. Если же кислорода не хватает, конденсаты забирают его почти без остатка, и наверху остаются лёгкие метан и силан. Радиус уменьшается лишь на десять процентов. Переход между этими двумя мирами происходит не плавно, а скачком при определённом соотношении магния, кремния и кислорода в расплаве.
Для наблюдателей это означает, что две планеты с одинаковой массой и одинаковым количеством водорода могут иметь радиусы, различающиеся на двадцать процентов, — только из-за того, сколько кислорода было в их каменных недрах. Телескоп JWST сможет различить эти типы по линиям воды, метана и силана в спектрах. Магниевый дождь, идущий в недрах далёких миров, оставляет отпечаток, который виден за сотни световых лет.
Модель названа Rocky Raccoon в честь песни The Beatles — она умеет рассчитывать «Rock vapor and Radial Atmospheric Composition», то есть пар каменных пород и радиальное распределение состава атмосферы.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты активно взаимодействует с атмосферой и даже формирует структуры — подобно тому, как магматический океан субнептуна через испарение и конденсацию силикатов управляет химией и тепловым режимом оболочки.