Os astrônomos há muito acreditam que os gigantes gelados Urano e Netuno são ricos em água congelada. No entanto, um novo estudo sugere que também pode conter toneladas de gelo de metano.
As descobertas podem ajudar a resolver o mistério de como estes mundos gelados se formaram.
muito sobre Urano E Netuno Ainda é desconhecido. Esses gigantescos mundos gelados tiveram apenas um visitante, a espaçonave Voyager 2, que passou por aqui na década de 1980. Como resultado, os cientistas têm apenas uma vaga ideia sobre as composições dos gigantes gelados – por exemplo, que contêm grandes quantidades de oxigénio, carbono e hidrogénio.
Para saber mais sobre a composição de Urano e Netuno, os astrônomos criaram modelos que correspondem às propriedades físicas medidas pela Voyager 2 e por telescópios terrestres. Muitos modelos assumem que os planetas contêm finas camadas de hidrogênio e hélio; Camada base de água pressurizada superionizada amônia; E um núcleo rochoso central. (A água é o que lhes dá a marca de “gigante de gelo”.) Algumas estimativas sugerem que Urano e Netuno podem ter 50.000 vezes a quantidade de água Nos oceanos da Terra.
Mas os autores do novo estudo dizem que estes modelos ignoram a forma como os gigantes gelados se formaram. Quando Urano e Netuno se fundiram a partir da nuvem de poeira que cercava o jovem Sol, eles devoraram ou acumularam objetos chamados planetesimais. A equipe diz que esses planetesimais se assemelham aos cometas atuais, como o 67P/Churyumov-Gerasimenko, que se originam no Cinturão de Kuiper, uma região em forma de donut de corpos gelados fora da órbita de Netuno.
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Ao contrário dos gigantes de gelo que supostamente são ricos em água, uma parte significativa destes corpos semelhantes aos planetesimais são ricos em água. carbono. Então, “como pode um gigante de gelo ser formado a partir de blocos de construção pobres em gelo?” Ele disse Uri Malamudautor principal do estudo e cientista planetário do Instituto de Tecnologia Technion-Israel.
Para resolver este aparente paradoxo, Malamud e os seus colegas construíram centenas de milhares de modelos dos interiores de Urano e Neptuno. O algoritmo que usaram “começa combinando a textura apropriada com a superfície do planeta e gradualmente segue seu caminho até o ponto central do planeta”. Eles consideraram diversos produtos químicos, incluindo ferro, água e metano, os principais componentes do gás natural. Eles então tentaram determinar qual modelo era mais semelhante aos gigantes de gelo reais em características como raio e massa.
Entre os vários modelos que construíram, os astrónomos descobriram que aqueles que contêm metano enquadram-se nos seus critérios, onde o metano – quer em pedaços sólidos ou, sob pressão, num estado macio – forma uma camada espessa entre a camada de hidrogénio e hélio e a camada de água. Em alguns modelos, o metano representa 10% da massa do planeta.
A equipe publicou seus resultados, que ainda não foram revisados por pares, em um servidor de pré-impressão arXiv em março.
Este metano é a chave para resolver o paradoxo do gelo. Os pesquisadores disseram que o gelo pode ter se formado quando o hidrogênio nos planetas em crescimento reagiu quimicamente com o carbono nos planetas jovens que se acumulou nos planetas. Tais reações ocorrem sob temperaturas e pressões extremamente altas, milhões de vezes a pressão do ar que experimentamos na Terra. Estas são as condições exatas que os cientistas acreditam que existiam nos planetas em desenvolvimento.
Malamud disse que as descobertas podem fornecer uma visão melhor sobre esses planetas pouco compreendidos, embora seja difícil verificar se eles são realmente ricos em metano. Este será o objetivo de um dos vários objetivos Missões propostas Da NASA e de outras agências espaciais com o objetivo de explorar Urano.
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