Los astrónomos han creído durante mucho tiempo que los gigantes de hielo Urano y Neptuno son ricos en agua helada. Sin embargo, un nuevo estudio sugiere que también puede contener toneladas de hielo de metano.
Los hallazgos podrían ayudar a resolver el misterio de cómo se formaron estos mundos helados.
mucho sobre Urano Y Neptuno Aún se desconoce. Estos gigantescos mundos helados sólo han tenido un visitante, la nave espacial Voyager 2, que pasó por allí en los años 80. Por ello, los científicos sólo tienen una idea vaga sobre la composición de los gigantes de hielo: por ejemplo, que contienen grandes cantidades de oxígeno, carbono e hidrógeno.
Para aprender más sobre la composición de Urano y Neptuno, los astrónomos han creado modelos que coinciden con las propiedades físicas medidas por la Voyager 2 y los telescopios terrestres. Muchos modelos suponen que los planetas contienen finas capas de hidrógeno y helio; Capa base de agua a presión superionizada. amoníaco; Y un núcleo rocoso central. (El agua es lo que les da la marca de "gigante de hielo".) Algunas estimaciones sugieren que Urano y Neptuno pueden tener 50.000 veces la cantidad de agua En los océanos de la Tierra.
Pero los autores del nuevo estudio dicen que estos modelos ignoran la forma en que se formaron los gigantes de hielo. Cuando Urano y Neptuno se fusionaron a partir de la nube de polvo que rodeaba al joven sol, devoraron o acumularon objetos llamados planetesimales. El equipo dice que estos planetesimales se parecen a los cometas actuales como el 67P/Churyumov-Gerasimenko, que se originan en el Cinturón de Kuiper, una región de cuerpos helados con forma de rosquilla fuera de la órbita de Neptuno.
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A diferencia de los gigantes de hielo que se supone son ricos en agua, una porción significativa de estos cuerpos de tipo planetesimal son ricos en agua. carbón. Entonces, "¿cómo se puede formar un gigante de hielo a partir de bloques de construcción pobres en hielo?" Él dijo Uri Malamudautor principal del estudio y científico planetario del Instituto de Tecnología Technion-Israel.
Para resolver esta aparente paradoja, Malamud y sus colegas construyeron cientos de miles de modelos de los interiores de Urano y Neptuno. El algoritmo que utilizaron "comienza haciendo coincidir la composición apropiada con la superficie del planeta y gradualmente avanza hasta el punto central del planeta". Consideraron varias sustancias químicas, entre ellas el hierro, el agua y el metano, los principales componentes del gas natural. Luego intentaron determinar qué modelo era más similar a los gigantes de hielo reales en características como el radio y la masa.
Entre los diversos modelos que construyeron, los astrónomos descubrieron que aquellos que contenían metano cumplían con sus criterios, donde el metano (ya sea en piezas sólidas o, bajo presión, en estado blando) forma una capa gruesa entre la capa de hidrógeno y helio y la capa de agua. En algunos modelos, el metano constituye el 10% de la masa del planeta.
El equipo publicó sus resultados, que aún no han sido revisados por pares, en un servidor de preimpresión. arXiv en marzo.
Este metano es la clave para resolver la paradoja del hielo. Los investigadores dijeron que el hielo puede haberse formado cuando el hidrógeno en los planetas en crecimiento reaccionó químicamente con el carbono en los planetas jóvenes que se acumuló en los planetas. Estas reacciones ocurren bajo temperaturas y presiones extremadamente altas, millones de veces la presión del aire que experimentamos en la Tierra. Estas son las condiciones exactas que los científicos creen que existían en los planetas en desarrollo.
Malamud dijo que los hallazgos podrían proporcionar una mayor comprensión de estos planetas poco conocidos, aunque será difícil verificar si realmente son ricos en metano. Este será el objetivo de uno de varios objetivos. Misiones propuestas De la NASA y otras agencias espaciales con el objetivo de explorar Urano.
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