天文學家長期以來一直將天王星和海王星稱為“巨型冰”,因為模型表明這些外行星的內部主要由水混合物、氨和其他冰化合物組成,這些化合物在深空很容易凍結。但新的研究表明,我們實際上對這些行星內發生的事情知之甚少,這使得研究人員提出天王星和海王星在國內被稱為“岩石巨人”。
有問題 天王星 和 錼 是我們可用的數據極少。與木星和土星都接受過卡西尼號和朱諾號等專門任務的外行星不同,自那以後外行星就沒有接待過任何訪客。 航行者2號 30多年前的飛越。
因此,為了建立對這些行星的內部了解,我們必須依靠各種間接數據,例如它們的磁場、對錶面大氣特徵的觀測以及它們月球軌道的微妙變化。幾十年來,太陽系形成的模型表明太陽系的外層主要由水和氨冰等分子主導。因此,當然,這些化合物將構成天王星和海王星的大部分,即它們的“冰巨人”。
但有一個 預印 接受《天文學和天體物理學》雜誌發表的研究採取了完全不同的方法。作者沒有試圖從可能有缺陷和有偏見的假設中建立行星內部模式的物理模式,而是創建了一系列天王星和海王星內部內容的隨機模型。然後,他們將這些隨機模型與大量觀測數據進行比較,並建立了一個包含與觀測結果兼容的所有模型的數據庫。
這些模型給出了一些預期結果。每顆行星的氫和氦含量均少於四分之一,這與預測一致 太陽系的形成 模型和觀測到的行星密度。這些模型還創建了導電材料層,可以解釋天王星和海王星的磁場。
但這種不可知論的做法卻給了我們很大的驚喜:我們可能根本不知道天王星和海王星的內衣到底是什麼樣的。
例如,天王星的岩水比變化很大,最低為 0.04,這意味著這顆行星幾乎完全是水,最高為 3.92,即完整的水。人們對海王星的了解要好一些,但海王星的水含量可能仍然是岩石的五倍,甚至是水的兩倍。
如果是這樣的話,那麼“巨冰”可能是這些行星的錯誤名稱。它們中的大多數都可以是岩石的形式,這可能為它們提供比甚至更多的岩石材料 木星 或者 土星儘管海王星和天王星比這兩個氣態巨星小得多。
如果這個想法繼續下去,它可能會挑戰現有的太陽系形成模式,因為我們需要了解一種方法來獲取外部太陽系中的大量岩石材料,使其在這些行星上積累。
只有一項專門針對天王星或海王星的任務可以解決這些問題,因為我們需要來自軌道飛行器的高質量數據才能充分了解正在發生的情況。