Curych

Vědci z Curyšské univerzity a Národního centra kompetence ve výzkumu planet, tak zpochybňují dosavadní poznatky o vnitřním uspořádání planet Sluneční soustavy.

Podle nové studie složení Uranu a Neptunu, dvou nejvzdálenějších planet, by mohlo být více skalnaté a méně ledové, než se dosud předpokládalo.

Rozdělení planet

Planety ve sluneční soustavě se obvykle dělí do tří kategorií podle jejich složení. Čtyři terestrické skalnaté planety Merkur, Venuše, Země a Mars následované dvěma plynnými obry Jupiterem a Saturnem a nakonec dvěma ledovými obry Uranem a Neptunem. Podle nové studie by Uran a Neptun mohly být ve skutečnosti spíše skalnaté než ledové planety.

Studie netvrdí, že tyto dvě modré planety patří k jednomu nebo druhému typu, tedy že jsou bohaté na vodu nebo na horniny, ale spíše zpochybňuje, že jediná možnost je, že jsou bohaté na led. Tato interpretace je také v souladu s objevem, že trpasličí planeta Pluto má ve svém složení převahu hornin.

Simulace jako důkaz?

Vědci vyvinuli jedinečný simulační postup pro zobrazení vnitřku Uranu a Neptunu. Podle nich je zařazení do kategorie ledových obrů příliš zjednodušené, protože Uran a Neptun jsou stále málo prozkoumané. Modely založené na fyzice vycházely z příliš mnoha předpokladů, zatímco empirické modely jsou příliš zjednodušené. Vědci spojili oba přístupy, čímž získali modely vnitřku, které jsou jak „agnostické“ neboli nezaujaté a přesto fyzikálně konzistentní.

Za tímto účelem nejprve vycházejí z náhodného profilu hustoty pro vnitřek planety. Poté vypočítali gravitační pole planety, které je v souladu s pozorovacími daty a odvodí možné složení.

Zcela nové možnosti

Díky svému novému, teoreticky neutrálnímu a přesto plně fyzikálnímu modelu vědci z Curyšské univerzity zjistili, že potenciální vnitřní složení „ledových obrů“ naší sluneční soustavy se zdaleka neomezuje pouze na led (obvykle představovaný vodou).

Je to něco, s čím vědci poprvé přišli už před téměř 15 lety a nyní mají numerický rámec, který to dokazuje. Nová škála vnitřního složení ukazuje, že obě planety mohou být buď bohaté na vodu, nebo na horniny.

Podivná magnetická pole

Studie také přináší nové pohledy na záhadná magnetická pole Uranu a Neptunu. Zatímco Země má jasné severní a jižní magnetické póly, magnetická pole Uranu a Neptunu jsou složitější a mají více než dva póly.

Nové modely obsahují takzvané vrstvy „iontové vody“, které generují magnetické dynama v místech, která vysvětlují pozorovaná nedipolární magnetická pole. Zjistili také, že magnetické pole Uranu vzniká hlouběji než pole Neptunu.

Potřeba nových vesmírných misí

Ačkoli jsou výsledky slibné, určitá nejistota přetrvává. Jedním z hlavních problémů je, že fyzici dosud téměř nerozumí tomu, jak se materiály chovají za extrémních podmínek tlaku a teploty panujících v jádru planety, což by mohlo ovlivnit vědecké výsledky.

…

Zdroj: Luca Morf, hlavní autor studie a doktorand na Univerzitě v Curychu; Národní centrum kompetence ve výzkumu PlanetS; vědecká studie: Ledové nebo skalnaté? Konvektivní nebo stabilní? Nové modely vnitřku Uranu a Neptunu. Astronomy & Astrophysics, Doi: 10.1051/0004-6361/202556911