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 podrían contener toneladas de hielo de metano.
Los resultados podrían ayudar a resolver el enigma sobre cómo se formaron estos mundos helados.
Mucho sobre Urano Y Neptuno sigue siendo desconocido. Estos mundos gigantes de hielo sólo han recibido una visita de una nave espacial, la Voyager 2, que pasó por ellos en los años 80. Por lo tanto, los científicos sólo tienen una vaga idea de la composición de los gigantes de hielo, por ejemplo porque contienen cantidades significativas. de oxígeno, carbono e hidrógeno.
Relacionado:Los anillos de Urano están frenados por sus malditas lunas
Para aprender más sobre la composición de Urano y Neptuno, los astrónomos diseñaron modelos que coinciden con las propiedades físicas medidas por la Voyager 2 y los telescopios terrestres. Muchos modelos suponen que los planetas tienen una fina envoltura de hidrógeno y helio; una capa subyacente de agua superiónica comprimida y amoníaco; y un núcleo de roca central. (Es el agua lo que les da la etiqueta de «gigantes de hielo».) Algunas estimaciones sugieren que Urano y Neptuno podrían tener cada uno 50.000 veces la cantidad de agua en los océanos de la Tierra.
Pero los autores del nuevo estudio dicen que estos modelos ignoran cómo se formaron los gigantes de hielo. Cuando Urano y Neptuno se fusionaron de la nube de polvo que rodeaba al joven sol, engulleron 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, la región de cuerpos helados con forma de rosquilla más allá de la órbita de Neptuno.
A diferencia de los gigantes de hielo que se cree que son ricos en agua, una gran proporción de estos objetos de tipo planetesimal son ricos en agua. carbón. Entonces, ¿cómo es posible formar un gigante de hielo a partir de bloques de construcción pobres en hielo? » dicho Ouri MalamudAutor principal del estudio y científico planetario del Technion – Instituto de Tecnología de Israel.
Para resolver esta aparente paradoja, Malamud y sus coautores construyeron cientos de miles de modelos de los interiores de Urano y Neptuno. El algoritmo que utilizaron «comienza a hacer coincidir una composición adecuada para la superficie del planeta y gradualmente avanza hacia el punto central del planeta». Examinaron varias sustancias químicas, entre ellas hierro, agua y metano, el principal componente del gas natural. A continuación, intentaron determinar qué modelo se parecía más a los gigantes de hielo reales en términos de características como el radio y la masa.
Entre los diferentes modelos que construyeron, los astrónomos descubrieron que los que contenían metano cumplían sus criterios: el metano, ya sea en trozos sólidos o, dada la presión, en estado pastoso, formaba una gruesa capa entre la envoltura de hidrógeno y helio y el agua. capa. En algunos modelos, el metano constituía el 10% de la masa del planeta.
El equipo publicó sus resultados, que aún no han sido revisados por pares, en el servidor de preimpresión. arXiv en marzo.
Este metano es la clave para resolver la paradoja del hielo. El hielo podría haberse formado cuando el hidrógeno de los planetas en crecimiento reaccionó químicamente con el carbono de los planetesimales acumulados por los planetas, dijeron los investigadores. Estas reacciones ocurren a temperaturas y presiones extremadamente altas, millones de veces más altas que la presión atmosférica que experimentamos en la Tierra. Éstas son exactamente las condiciones que los científicos creen que existían en los planetas en desarrollo.
Los resultados podrían proporcionar una mejor comprensión de estos planetas poco comprendidos, aunque sería difícil verificar si realmente son ricos en metano, afirmó Malamud. Este sería un objetivo para uno de los muchos misiones propuestas de la NASA y otras agencias espaciales que tienen como objetivo explorar Urano.
