天王星和海王星真的是冰巨星吗?新研究表明也许不是

新的模拟表明,天王星和海王星实际上可能是被更薄的冰层包裹着的富含岩石的世界。

来源:ZME科学

几代人以来,学校海报都将太阳系分类为整齐的盒子:太阳附近的四颗小岩石行星,远处的两颗巨大的气态行星,以及在边缘的一对“冰巨星”——天王星和海王星——充满了水、氨和甲烷。

发表在《天文学与天体物理学》上的一项瑞士新研究在后一种分类中戳破了漏洞。

苏黎世大学的研究人员使用一种新的内部模型,认为天王星和海王星可能比那些海报所暗示的要岩石得多。在许多有效的解决方案中,行星与充满岩石的内部结构和经典的富含冰的图片一样兼容。

“天王星和海王星都可能是岩石巨星或冰巨星,具体取决于模型的假设,”天体物理学大学教授、参与研究的研究人员之一拉维特·海尔德 (Ravit Helled) 说。 “目前的数据不足以区分两者,因此我们需要对天王星和海王星进行专门的任务,以揭示它们的真实本质。”

我们认为我们对冰巨星了解多少

天王星和海王星距离太阳较远,并且比木星和土星小得多。因此,他们被分在一个单独的组中。标准图表显示,它们拥有厚厚的“行星冰”地幔——主要是水,还有氨和甲烷——位于岩石核心上方,所有这些都包裹在含有氢、氦和少量甲烷气体的轻质大气中,这使得它们呈蓝色。

问题在于,没有人真正见过这两颗行星的内部。旅行者 2 号于 1986 年飞过天王星,于 1989 年飞过海王星,在快速飞越期间测量了重力和磁场,然后继续前进。从来没有轨道飞行器详细绘制过它们的内部结构。因此,云层之下的一切都来自计算机模型,这些模型试图匹配一组有限的观察结果。

Morf 和 Helled 着手构建“不可知论”的内部模型,即不会预先判断行星含有多少岩石或水的模型。