Astronomen hebben lang geloofd dat de ijsreuzen Uranus en Neptunus rijk zijn aan bevroren water. Een nieuwe studie suggereert echter dat het ook tonnen methaanijs kan bevatten.
De bevindingen kunnen helpen het mysterie op te lossen van hoe deze ijzige werelden zijn ontstaan.
veel over Uranus En Neptunus Het is nog onbekend. Deze gigantische ijzige werelden hebben slechts één bezoeker gehad, het Voyager 2-ruimtevaartuig, dat in de jaren tachtig voorbij vloog. Als gevolg hiervan hebben wetenschappers slechts een vaag idee over de samenstelling van ijsreuzen, bijvoorbeeld dat ze grote hoeveelheden zuurstof, koolstof en waterstof bevatten.
Om meer te weten te komen over de samenstelling van Uranus en Neptunus hebben astronomen modellen gemaakt die overeenkomen met de fysieke eigenschappen gemeten door Voyager 2 en telescopen op de grond. Veel modellen gaan ervan uit dat planeten dunne schillen van waterstof en helium bevatten; Basislaag van supergeïoniseerd water onder druk ammoniak; En een centrale rotsachtige kern. (Water is wat hen het ‘ijsreus’-teken geeft.) Sommige schattingen suggereren dat Uranus en Neptunus dit mogelijk hebben 50.000 keer de hoeveelheid water In de oceanen van de aarde.
Maar de auteurs van de nieuwe studie zeggen dat deze modellen voorbijgaan aan de manier waarop de ijsreuzen zich vormden. Toen Uranus en Neptunus samensmolten uit de stofwolk rond de jonge zon, verslonden of verzamelden ze objecten die planetesimalen worden genoemd. Het team zegt dat deze planetesimalen lijken op hedendaagse kometen zoals 67P/Churyumov-Gerasimenko, die hun oorsprong vinden in de Kuipergordel, een donutvormig gebied met ijzige lichamen buiten de baan van Neptunus.
Verwant: Waar eindigt het zonnestelsel?
In tegenstelling tot ijsreuzen waarvan wordt aangenomen dat ze waterrijk zijn, is een aanzienlijk deel van deze planetesimale lichamen waterrijk koolstof. Dus “hoe kan een ijsreus worden gevormd uit ijsarme bouwstenen?” Hij zei Uri Malamudhoofdauteur van de studie en planetair wetenschapper aan het Technion-Israel Institute of Technology.
Om deze schijnbare paradox op te lossen, bouwden Malamud en zijn collega's honderdduizenden modellen van de interieurs van Uranus en Neptunus. Het algoritme dat ze gebruikten “begint met het afstemmen van de juiste compositie op het oppervlak van de planeet, en werkt zich geleidelijk een weg naar het centrale punt van de planeet.” Ze overwogen verschillende chemicaliën, waaronder ijzer, water en methaan, de belangrijkste componenten van aardgas. Vervolgens probeerden ze te bepalen welk model het meest leek op echte ijsreuzen wat betreft kenmerken zoals straal en massa.
Van de verschillende modellen die ze bouwden, ontdekten de astronomen dat de modellen die methaan bevatten, aan hun criteria voldeden, waarbij methaan – hetzij in vaste stukken of, onder druk, in een zachte toestand – een dikke laag vormt tussen de waterstof- en heliumschil en de waterlaag. In sommige modellen maakt methaan 10% uit van de massa van de planeet.
Het team plaatste hun resultaten, die nog niet door vakgenoten zijn beoordeeld, op een preprint-server arXiv in maart.
Dit methaan is de sleutel tot het oplossen van de ijsparadox. De onderzoekers zeiden dat het ijs zich mogelijk heeft gevormd toen waterstof in groeiende planeten chemisch reageerde met koolstof in jonge planeten die zich op de planeten ophoopten. Dergelijke reacties vinden plaats onder extreem hoge temperaturen en extreem hoge drukken, miljoenen keren de luchtdruk die we op aarde ervaren. Dit zijn precies de omstandigheden waarvan wetenschappers denken dat ze bestonden op zich ontwikkelende planeten.
Malamud zei dat de bevindingen meer inzicht zouden kunnen geven in deze slecht begrepen planeten, hoewel het moeilijk zal zijn om te verifiëren of ze daadwerkelijk rijk zijn aan methaan. Dit zal het doel zijn van een van de vele doelen Voorgestelde missies Van NASA en andere ruimtevaartorganisaties die Uranus willen verkennen.
“Amateur-organisator. Wannabe-bierevangelist. Algemene webfan. Gecertificeerde internetninja. Fanatieke lezer.”
More Stories
Astronomen lossen het mysterie op van de dramatische explosie van FU Orionis in 1936
Astronauten op de maan kunnen fit blijven door op het Rad des Doods te rennen
Vergelijking van commerciële bemanningen van NASA Boeing Starliner en SpaceX Dragon