Zinātnieku aprindās ilgu laiku valdīja uzskats, ka Urāns un Neptūna ir ledus giganti, kas bagāti ar sasalušu ūdeni. Tomēr zinātnieki nesen veikuši jaunu pētījumu, kas liecina, ka uz šīm planētām var būt arī tonnas metāna ledus. Šie rezultāti var palīdzēt atklāt to veidošanās noslēpumu.
Daudz kas joprojām nav zināms par Urānu un Neptūnu. Līdz šim šīs ledainās milzu planētas ir sasniedzis tikai viens kosmosa kuģis - "Voyager-2", un tas notika vēl pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados. Tāpēc pašlaik zinātniekiem ir tikai aptuvens priekšstats par šo ledus milžu sastāvu - piemēram, ka tie satur ievērojamu daudzumu skābekļa, oglekļa un ūdeņraža.
Lai uzzinātu vairāk par to, no kā tie ir izgatavoti Urāns un Neptūns, astronomi izmantoja Voyager 2 un zemes teleskopu savāktos datus, lai izstrādātu modeļus, kas atbilst planētu fiziskajām īpašībām. Saskaņā ar lielāko daļu modeļu šīm planētām ir plāns ūdeņraža un hēlija apvalks, zem tā ir sasaluša ūdens un amonjaka slānis, bet zem tā atrodas centrālais akmeņains kodols. Patiesībā viņi ieguva nosaukumu "ledus milži" lielā ūdens ledus daudzuma dēļ. Pēc dažām aplēsēm, šīs planētas var saturēt 50 XNUMX reižu vairāk ūdens nekā Zemes okeānos.
Taču jaunā pētījuma autori šajos modeļos saskata zināmas nepilnības – tajos nav ņemts vērā šo planētu veidošanās veids. Kad Urāns un Neptūns veidojās no putekļu un gāzes mākoņa, tie absorbēja planetezimālus, kas atgādina mūsdienu komētas, kuru izcelsme ir no Koipera josta aiz Neptūna orbītas. Tomēr atšķirībā no it kā ar ūdeni bagātajiem ledus milžiem, liela daļa šo planetezimālu bija bagāti ar oglekli. Tāpēc zinātnieki uzdod pilnīgi loģisku jautājumu, kā no celtniecības blokiem, kuros ir maz ledus, var izveidot ledus gigantu?
Lai atrisinātu šķietamo paradoksu, zinātnieku komanda izstrādāja tūkstošiem Urāna un Neptūna iekšējās struktūras modeļu. Viņu izmantotais algoritms "sāk izvēlēties piemērotu kompozīciju planētas virsmai un pakāpeniski virzās uz iekšu uz planētas centra punktu". Viņi aplūkoja vairākas ķīmiskas vielas, tostarp dzelzi, ūdeni un metānu, kas ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa, un pēc tam mēģināja noteikt, kurš modelis visvairāk līdzinās īstiem ledus milžiem pēc tādām īpašībām kā rādiuss un masa.
Modeļi, kas vislabāk atbilda saviem kritērijiem, bija modeļi, kas saturēja metānu vai nu cietā stāvoklī, vai "susspensijā", kas veido biezu slāni starp ūdeņraža-hēlija apvalku un ūdens slāni. Dažos modeļos metāns veidoja 10% no planētas masas.
Metāns ir šī paradoksa risināšanas atslēga. Ledus varēja veidoties, kad ūdeņradis augošajās planētās ķīmiski reaģēja ar oglekli planetezimālos. Šādas reakcijas notiek augstā temperatūrā un ārkārtīgi augstā spiedienā, un tieši tādi apstākļi, pēc zinātnieku domām, tika novēroti uz šīm planētām to veidošanās laikā. Protams, šie dati joprojām ir rūpīgi jāpārbauda, kas nav tik vienkārši. Bet tas ir vairāku turpmāko misiju plānu sarakstā NASA un citas kosmosa aģentūras, kas gatavojas izpētīt Urānu.
Lasi arī: