Uranus și Neptun nu ar fi, de fapt, gemeni, relevă noi cercetări

Uranus și Neptun au fost mult timp considerați gemeni planetari, dar noi cercetări sugerează că asemănările lor pot ascunde origini surprinzător de diferite.

O echipă internațională de cercetare, inclusiv oameni de știință de la Southwest Research Institute (SwRI), a găsit dovezi că atmosfera profundă a lui Neptun conține substanțial mai mult oxigen decât Uranus.

Publicat în Astronomy & Astrophysics, studiul folosește observații atmosferice și modele computerizate pentru a investiga modul în care planetele și-au dobândit compozițiile chimice în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani.

Uranus și Neptun au dimensiuni, mase și condiții atmosferice comparabile, făcându-le să pară aproape ca gemenii planetari. Nici unul nu are o suprafață solidă ca Pământul.

În schimb, atmosferele lor se extind mii de kilometri în interiorul lor, cu apă, amoniac și metan printre compușii prezenți. Metanul din atmosferele lor superioare ajută la producerea culorilor lor distinctive albastru-verde prin absorbția lungimilor de undă roșii ale luminii solare.

„Uranus și Neptun par astăzi gemeni, dar chimia lor ne spune că sunt mai mult ca veri cu istorii foarte diferite”, a spus Dr. Olivier Mousis, director de program în Divizia de știință și explorare a Sistemului Solar a SwRI din Boulder, Colorado și coautor al studiului.

Două planete similare cu istorii chimice diferite

„Compozițiile lor atmosferice pot fi conectate la diferite regiuni ale discului protoplanetar unde s-au format planetele, ceea ce ar face asemănările lor o coincidență demnă de remarcat.”

Comunitatea științifică a considerat în mod tradițional giganții de gheață Neptun și Uranus ca gemeni care au tras din același rezervor de materiale atunci când s-au format.

Pentru a investiga diferențele chimice ale planetelor, cercetătorii au analizat măsurătorile monoxidului de carbon, inclusiv observațiile recente de la Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (Alma). Deși oamenii de știință nu pot proba direct atmosferele profunde ale lui Uranus și Neptun, concentrațiile de monoxid de carbon din atmosferele lor superioare pot ajuta la limitarea chimiei straturilor de dedesubt.

Echipa a combinat aceste observații cu modele de chimie atmosferică pentru a estima abundența oxigenului și raportul carbon-oxigen. Rezultatele lor indică faptul că atmosfera mai profundă a lui Neptun este considerabil mai bogată în oxigen decât cea a lui Uranus, sugerând că cele două planete au încorporat proporții diferite de materiale care conțin carbon și oxigen în timpul formării.

Neptun și compoziția sa neobișnuită

Cercetătorii au examinat apoi modul în care aceste diferențe chimice s-ar fi putut dezvolta în discul protoplanetar, colecția rotativă de gaz și praf care înconjoară tânărul soare. Pe măsură ce discul s-a răcit, compușii volatili s-au condensat în solide la diferite temperaturi și distanțe. Acest proces a creat rezervoare de material cu compoziții chimice distincte, oferind ingrediente diferite pentru planetele în creștere, scrie Scitechdaily.

Prin compararea raporturilor carbon-oxigen deduse ale planetelor cu modelele discului în evoluție, echipa a identificat o posibilă explicație pentru compoziția neobișnuită a lui Neptun.

În loc să se formeze în întregime din materiale disponibile în apropierea orbitei sale actuale, Neptun ar fi putut acumula blocuri de construcție care au apărut mai aproape de soare și ulterior au migrat spre exterior. Acest lucru i-ar da lui Neptun o istorie chimică diferită de Uranus, chiar dacă cele două planete s-au format aproximativ în aceeași perioadă.

Fără măsurători directe din adâncul lui Uranus și Neptun, oamenii de știință nu pot determina însă pe deplin compozițiile lor interne sau reconstrui mișcarea materialelor care le-au modelat. Observațiile viitoare ale navelor spațiale și sondele atmosferice ar putea oferi constrângeri mai precise asupra chimiei și istoriei lor.

Vă mai recomandăm să citiți și:

O nouă stare bizară a materiei s-ar putea ascunde în interiorul planetelor Uranus și Neptun

Obiecte necunoscute ar putea orbita planeta Uranus, sugerează noi observații

Astronomii au mai rezolvat unul dintre misterele planetei Uranus

Două „super Pământuri” au orbitat cândva în apropierea lui Uranus și Neptun. Ce s-a întâmplat cu ele?