Уран и Нептун можда крију велику тајну испод своје ледене коре

Сунчев систем се обично дели према саставу планета – четири стеновите планете (Меркур, Венера, Земља и Марс), два огромна гасовита џина (Јупитер и Сатурн) и пар ледених џинова (Уран и Нептун).

Међутим, ново истраживање научног тима са Универзитета у Цириху указује да Уран и Нептун могу да садрже много више стена него што се раније претпостављало. Студија не тврди да ове планете морају бити или богате водом или богате стенама.

Уместо тога, доводи у питање дуготрајну идеју да је унутрашњост богата ледом једини закључак који доступни подаци подржавају. Ово шире тумачење такође се поклапа са открићем да је Плутон, патуљаста планета, претежно стеновита.

Да би боље разумели шта се налази унутар Урана и Нептуна, истраживачи су развили специјализовану технику симулације.

„Класификација ледених џинова је превише поједностављена, јер су Уран и Нептун и даље слабо схваћени. Модели засновани на физици имали су превише претпоставки, док су емпиријски модели превише поједностављени. Комбиновали смо оба приступа да бисмо добили унутрашње моделе који су и 'агнотички' односно непристрасни, и физички доследни“, каже Лука Морф, докторанд на Универзитету у Цириху и главни аутор рада.

Процес почиње насумично генерисаним профилом густине, који представља унутрашњу структуру сваке планете. Тим затим одређује гравитационо поље које одговара посматраним мерењима и користи те информације да закључи могуће саставе. Циклус се понавља све док модел најбоље не одговара свим доступним подацима.

Проширивање могућих унутрашњих структура

Користећи овај непристрасни и физички утемељени приступ, истраживачи су утврдили да састав унутрашњости тзв. ледених џинова Сунчевог система није ограничен на лед (који се најчешће тумачи као вода).

„То смо први пут сугерисали пре скоро 15 година, а сада имамо нумерички оквир да то и покажемо“, каже Равит Хелед, професорка на Универзитету у Цириху и иницијаторка пројекта. Њихови резултати показују да било која од ових планета може бити доминирана водом богатим слојевима или много стеновитијом структуром.

Налази такође пружају нови увид у необична магнетна поља Урана и Нептуна. Земљино магнетно поље има два јасно дефинисана пола, али поља ових удаљених планета много су неправилнија и укључују више полова.

„Наши модели имају такозване слојеве ‘јонске воде’ који стварају магнетне динамое на местима која објашњавају посматрана недиполарна магнетна поља. Такође смо открили да магнетно поље Урана потиче дубље него код Нептуна“, наводи Хеледова.

Зашто су будуће мисије кључне

Упркос томе што студија пружа нове занимљиве интерпретације, неизвесности остају.

„Један од главних проблема је то што физичари и даље једва разумеју како се материјали понашају под егзотичним условима притиска и температуре који владају у средишту планета, што би могло утицати на наше резултате“, објашњава Морф, који планира да прошири моделовање.

Чак и уз преостале непознанице, резултати отварају врата новим сценаријима унутрашње структуре, изазивају дугогодишње претпоставке и истичу велике празнине у знању о материјалима у планетарним условима.

„И Уран и Нептун могу бити стеновити џинови или ледени џинови, у зависности од претпоставки модела. Тренутни подаци нису довољни да се те две могућности раздвоје, и зато су нам потребне посебне мисије ка Урану и Нептуну које могу открити њихову праву природу“, закључује Равит Хелед.