Planety Układu Słonecznego zwykle dzieli się w zależności od ich składu na trzy kategorie. To cztery skaliste planety ziemskie, czyli Merkury, Wenus, Ziemia i Mars, dwa gazowe olbrzymy Jowisz i Saturn, wreszcie dwa lodowe olbrzymy Uran i Neptun. Czy jednak te dwie ostatnie planety na pewno są lodowe? Najnowsze wyniki badań zespołu naukowców z Uniwersytetu w Zurychu (UZH) stawiają tu znak zapytania. W pracy opublikowanej właśnie na łamach czasopisma "Astronomy and Astrophysics" naukowcy nie wykluczają, że wnętrze tych planet może być bardziej skaliste niż lodowe.
- Uran i Neptun mogą być bardziej skaliste, niż dotąd sądzono.
- Nowa metoda modelowania wnętrza planet łączy podejście fizyczne i empiryczne.
- Dotychczasowa klasyfikacja "lodowych olbrzymów" może być zbyt uproszczona.
- Badania rzucają nowe światło na złożone pola magnetyczne tych planet.
- Naukowcy apelują o wysłanie dedykowanych misji na Urana i Neptuna.
- Więcej informacji z Polski i świata znajdziesz na RMF24.pl.
Co istotne, nowe badanie nie dowodzi jednoznacznie żadnej hipotezy. Autorzy pracy nie stwierdzają wprost, czy te dwie niebieskie planety mają wnętrze bogate w wodę i lód, czy skały, raczej kwestionują, że dotychczas uznawana za pewnik ich lodowa struktura jest jedyną możliwością. Ich interpretacja jest również zgodna z odkryciem, że planeta karłowata Pluton ma głównie skalną budowę.
Zespół opracował unikalny proces symulacji wnętrza Urana i Neptuna. Klasyfikacja tych planet jako lodowe olbrzymy jest zbyt uproszczona, ponieważ Uran i Neptun są nadal słabo poznane - podkreśla Luca Morf, doktorant na Uniwersytecie w Zurychu i główny autor badania. Modele oparte na fizyce były zbyt obciążone wstępnymi założeniami, podczas gdy modele oparte na doświadczeniu są zbyt uproszczone. Połączyliśmy oba podejścia, aby uzyskać modele wnętrza, które są zarówno pozbawione wstępnych uprzedzeń, jak i jednocześnie fizycznie spójne - dodaje.
W tym celu autorzy pracy zaczynają od losowego profilu gęstości wnętrza planety. Następnie obliczają pole grawitacyjne planety zgodne z danymi obserwacyjnymi i na tej podstawie wyprowadzają korekty możliwego składu. Proces jest powtarzany, aby uzyskać jak najlepsze dopasowanie modeli do danych obserwacyjnych. Dzięki temu modelowi, zespół z Uniwersytetu w Zurychu odkrył, że potencjalny skład wewnętrzny "lodowych" olbrzymów naszego Układu Słonecznego wcale nie musi ograniczać się tylko do lodu i wody. To coś, co zasugerowaliśmy po raz pierwszy prawie 15 lat temu, a teraz mamy metody numeryczne, by to udowodnić - tłumaczy inicjatorka projektu prof. Ravit Helled.
Nowy zakres składu wewnętrznego pokazuje, że obie planety mogą być albo bogate w wodę, albo bogate w skały. Badanie przynosi również nowe spojrzenie na zagadkowe pola magnetyczne Urana i Neptuna. Podczas gdy Ziemia ma wyraźne północne i południowe bieguny magnetyczne, pola magnetyczne Urana i Neptuna są bardziej złożone i mają więcej niż dwa bieguny. Nasze modele zawierają tzw. warstwy „jonowej wody”, które generują pole magnetyczne w miejscach wyjaśniających obserwowane efekty. Odkryliśmy również, że pole magnetyczne Urana pochodzi z głębszych warstw niż Neptuna - wyjaśnia prof. Helled.
Praca przynosi wciąż wiecej znaków zapytania, niż odpowiedzi. Jednym z głównych problemów jest to, że fizycy wciąż słabo rozumieją, jak materiały zachowują się w egzotycznych warunkach ciśnienia i temperatury panujących w sercu planety, co może mieć wpływ na nasze wyniki - podkreśla Luca Morf. Zarówno Uran, jak i Neptun mogą być skalistymi gigantami lub lodowymi gigantami, w zależności od założeń modelu. Obecne dane są niewystarczające, by rozróżnić te dwie możliwości, dlatego potrzebujemy dedykowanych misji na Urana i Neptuna, które mogą ujawnić ich prawdziwą naturę - podsumowuje prof. Ravit Helled.
