Przez dziesięciolecia astronomowie klasyfikowali Uran i Neptun jako „lodowe olbrzymy”, odróżniając je od gazowych gigantów Jowisza i Saturna ze względu na wyższą zawartość lotnych pierwiastków, takich jak woda, amoniak i metan. Jednak nowe badanie podważa tę długo utrzymywaną klasyfikację, sugerując, że te odległe planety mogą być znacznie bardziej skaliste, niż wcześniej sądzono.
Badanie prowadzone pod kierunkiem Yamila Miguela z Holenderskiego Instytutu Badań Kosmicznych pokazuje, że zewnętrzne powłoki obu planet składają się głównie z skały, wodoru i helu. Odkrycie to zaprzecza tradycyjnemu modelowi, który utrzymuje, że planety te są zdominowane przez lodowe płaszcze otaczające skaliste jądro.
Argumenty za kamienną atmosferą
Tradycyjne rozumienie budowy Urana i Neptuna opisuje je jako obiekty z wewnętrznym skalistym jądrem otoczonym lodowym płaszczem, a wszystko to owinięte gęstą atmosferą złożoną z wodoru, helu i metanu. W obszarach o wysokim ciśnieniu gazy te zmieniają się w stan ciekły. Jednak nowe badania sugerują, że atmosfery te są nie tylko płynne; są nasycone skondensowanym materiałem skalnym.
Zespół badaczy doszedł do tego wniosku, modelując wewnętrzną strukturę obu planet, symulując ich powłoki, płaszcze i jądra. Analizując warunki temperaturowe w otoczkach atmosferycznych, naukowcy odkryli, że pewne obszary zapewniają odpowiednie warunki dla chmur krzemianowych kondensujących w litą skałę.
„Odkryliśmy, że zewnętrzne powłoki Urana i Neptuna składają się głównie ze skał (a także gazów – wodoru i helu)” – wyjaśnił Miguel. „To zaprzecza ogólnie przyjętemu poglądowi, że są to lodowe olbrzymy.”
Zewnętrzny kontekst Układu Słonecznego
Powodem zmiany charakterystyki tych planet były niedawne odkrycia w regionie transNeptuanowym – lodowej strefie poza orbitą Neptuna. Poprzednie badania wykazały, że obiekty w tym regionie, w tym Pluton, komety i ciała Pasa Kuipera, są bardziej skaliste niż lodowe.
Tendencja ta skłoniła badaczy do zastanowienia się, czy większe ciała w tym samym regionie mają podobny skład. „Pomyśleliśmy: jeśli te obiekty to głównie skały, może Uran i Neptun też takie są?” – zauważył Miguel. Badanie sugeruje, że określenie „lodowy olbrzym” może być mylące i wynikać z braku danych na temat szerszej populacji obiektów w zewnętrznym Układzie Słonecznym.
Nowe podejście do klasyfikacji planet
Chociaż planety prawdopodobnie nadal zawierają znaczne ilości lodu w swoich głębokich wnętrzach, badanie wskazuje, że są one „na pewno nie całkowicie zlodowaciałe, jak zwykliśmy sądzić”. Ta rozbieżność rodzi pytanie, jak dokładne są obecne klasyfikacje planet.
Miguel sugeruje, aby społeczność astronomiczna rozważyła przeklasyfikowanie tych światów, aby uniknąć wprowadzającej w błąd terminologii. Zamiast nazywać je „lodami” lub po prostu „skalistymi”, badacz sugeruje określenia takie jak „małe giganty”, które lepiej odzwierciedlają ich złożoną, mieszaną strukturę.
Dlaczego to jest ważne?
Badanie to nie zmienia z dnia na dzień oficjalnej klasyfikacji Urana i Neptuna, ale podkreśla znaczącą zmianę w naszym rozumieniu powstawania Układu Słonecznego. Jeśli planety te rzeczywiście dominują w skalistych warstwach zewnętrznych, oznacza to, że elementy składowe zewnętrznego Układu Słonecznego były bogatsze w krzemiany, niż wcześniej sądzono.
Podsumowując, chociaż Uran i Neptun pozostają zagadkowe, niniejsze badanie sugeruje, że są one znacznie bardziej skaliste, niż sugeruje ich nazwa „lodowych gigantów”, co skłania do konieczności ponownej oceny tego, jak definiujemy i klasyfikujemy gigantów w naszym kosmicznym sąsiedztwie.
