太陽系通常按行星組成進行分組:四顆類地岩石行星(水星、金星、地球和火星)、兩顆氣態巨行星(木星和土星)和一顆冰巨星(天王星和海王星)。然而,蘇黎世大學 (UZH) 科學團隊的最新研究表明,天王星和海王星可能比之前想像的更加岩石化。這項研究並沒有爭論這些行星是否必須富含水或富含岩石。相反,它質疑了一個長期存在的觀點,即密集的冰內部是現有數據支持的唯一結論。這種更廣泛的解釋也與矮行星冥王星以岩石為主的發現相一致。
為了更好地了解天王星和海王星的內部情況。蘇黎世大學博士生、該論文的作者之一盧卡·莫夫 (Luca Morf) 表示,研究人員創建了一種特殊的模擬技術。 “冰巨星的分類太簡單了。由於對天王星和海王星的了解仍然很少,基於物理的模型需要太多的假設。而經驗模型則過於簡單化。我們將兩種方法結合起來,得到一個內部模型,它既是“不可知論”的,又是中性的,但在物理上仍然是一致的。”
該過程從隨機生成的代表每個行星內部的密度剖面開始。然後,該團隊將確定與觀測測量結果相匹配的引力場。並使用該信息來推斷可能的成分。重複此循環,直到模型最適合所有可用數據。
擴大室內裝飾的可能性。
研究人員發現,太陽系中所謂的冰巨星的內部結構並不局限於冰。 “這是我們在大約 15 年前首次提出的建議,現在我們有了一個數值框架來證明它,”蘇黎世大學教授兼該項目的發起人 Ravit Helled 說。結果表明,其中一顆行星可能由富含水層或遙遠的岩石結構主導。
這一發現還為天王星和海王星的異常磁場提供了新的見解。地球磁場有兩個明確的磁極。但這些遙遠行星的磁場更加不規則和多極。 Helled 表示,“我們的模型包括一層稱為‘離子水’的層,它在解釋所觀察到的非極性磁場的位置產生磁發電機。”我們還發現天王星的磁場比海王星的磁場有更深的起源。 ”
為什麼未來的任務很重要?
儘管這項研究提供了有希望的新解釋,但不確定性仍然存在。 “一個主要問題是,物理學家對行星中心的奇異壓力和溫度條件下材料的行為仍然知之甚少。這可能會影響我們的結果,”打算擴大建模工作的莫夫解釋道。
仍然存在未知數。結果為新的內部形勢打開了大門。挑戰長期以來的假設,並強調行星條件下材料科學的重要差距。 “天王星和海王星都可能是岩石巨星或冰巨星,具體取決於模型假設。目前的信息不足以區分兩者。因此,我們需要對天王星和海王星進行特定的任務,以揭示它們的真實本質,”拉維特·赫爾德總結道。










