Gazul înghețat de pe Uranus și Neptun ne-ar putea spune cum s-au format aceste planete

Astronomii au crezut mult timp că giganții gazoși Uranus și Neptun sunt bogați în apă înghețată. Cu toate acestea, un nou studiu arată gazul înghețat de pe Uranus și Neptun.

Metanul, gazul înghețat de pe Uranus și Neptun, ne-ar putea ajuta să înțelegem modul în care s-au format aceste lumi.

• Nebuloasa Cap de Cal, observată în detalii fără precedent cu Telescopul Webb
• Enzimele descoperite în bacteriile intestinale pot schimba grupele de sânge ale unui donator

Multe lucruri rămân necunoscute despre Uranus și Neptun. Aceste lumi de gheață gigantice au fost vizitate de o singură navă spațială, Voyager 2, care le-a survolat în anii 1980. Ca rezultat, oamenii de știință au doar o idee vagă despre compozițiile giganților de gheață, de exemplu, că aceștia conțin cantități semnificative de oxigen, carbon și hidrogen.

Cum s-au format giganții de gheață?

Pentru a afla mai multe despre din elementele din care sunt făcute Uranus și Neptun, astronomii au elaborat modele care să se potrivească cu proprietățile fizice măsurate de Voyager 2 și de telescoapele terestre. Multe modele presupun că planetele au un înveliș subțire de hidrogen și heliu; un strat inferior de apă și amoniac comprimate, superionice; și un nucleu stâncos central. (Apa este ceea ce le conferă numele de „giganți de gheață”.) Unele estimări sugerează că Uranus și Neptun ar putea avea fiecare de 50.000 de ori cantitatea de apă din oceanele Pământului.

Dar autorii noului studiu spun că aceste modele ignoră modul în care s-au format giganții de gheață. Pe măsură ce Uranus și Neptun s-au format din norul de praf care înconjura Soarele tânăr, au înghițit sau au acumulat obiecte numite planetezimale. Echipa spune că aceste planetezimale seamănă cu cometele actuale, cum ar fi 67P/Churyumov-Gerasimenko, care își au originea în Centura Kuiper, regiunea în formă de gogoașă a corpurilor de gheață de dincolo de orbita lui Neptun.

Spre deosebire de giganții de gheață presupus a fi bogați în apă, o mare parte dintre aceste obiecte asemănătoare cu planetezimalele sunt bogate în carbon. Deci „cum este posibil să se formeze un gigant de gheață din blocuri de construcție sărace în apă?”, a spus Uri Malamud, autorul principal al studiului și specialist în științe planetare la Technion – Institutul de Tehnologie din Israel.

Gazul înghețat de pe Uranus și Neptun care a contribuit la formarea acestor planete

Pentru a rezolva acest aparent paradox, Malamud și coautorii au construit sute de mii de modele ale interiorului lui Uranus și Neptun. Algoritmul pe care l-au folosit „începe prin potrivirea unei compoziții adecvate pentru suprafața planetei și apoi lucrează progresiv spre centrul planetei”. Oamenii de știință au luat în considerare mai multe substanțe chimice, inclusiv fier, apă și metan, componenta principală a gazului natural. Apoi au încercat să determine care model seamănă cel mai mult cu giganții de gheață reali în trăsături precum raza și masa, notează Space.com.

Dintre diferitele modele pe care le-au construit, astronomii au descoperit că cele cu metan se potrivesc cu criteriile lor, metanul, fie sub formă de bucăți solide, fie, dată fiind presiunea, sun o formă moale, formând un strat gros între învelișul de hidrogen-heliu și stratul de apă. În unele modele, metanul reprezenta 10% din masa planetei.

Echipa și-a publicat rezultatele, care nu au fost încă supuse evaluării colegiale, pe serverul de preprint arXiv.

Gazul înghețat de pe Uranus și Neptun este cheia pentru rezolvarea paradoxului de gheață. Gheața ar fi putut să se formeze atunci când hidrogenul din planetele în creștere a reacționat chimic cu carbonul din planetezimalele pe care planetele le-au acumulat, au spus cercetătorii. Astfel de reacții au loc în condiții de temperaturi ridicate și presiuni super ridicate, de milioane de ori presiunea atmosferică pe care o simțim pe Pământ. Acestea sunt condițiile exacte în care oamenii de știință cred că au existat în planetele în curs de dezvoltare.

Descoperirile ar putea oferi o mai mare înțelegere despre aceste planete, deși verificarea dacă sunt cu adevărat bogate în metan este provocatoare, a spus Malamud. Acesta ar fi un obiectiv pentru una dintre cele câteva misiuni propuse de NASA și alte agenții spațiale care își propun să exploreze planeta Uranus.

Vă recomandăm să citiți și:

O stea din Calea Lactee „s-a trezit” după un somn de 10 ani și a început să se comporte ciudat

A fost descoperit cel mai mic cutremur stelar înregistrat vreodată

Cercetătorii au detectat un semnal remarcabil de unde gravitaționale

NASA a observat un obiect zburând în jurul Lunii