Nové výzvy pro klasifikaci ledových obrů Uranu a Neptunu

Složení Uranu a Neptunu by mohlo být méně ledové, než se dříve myslelo, uvádí nová studie vědců z University of Zürich.

„Klasifikace ledových obrů je příliš zjednodušená, protože Uran a Neptun jsou stále špatně pochopeny,“ řekl Luca Morf, doktorand na Univerzitě v Curychu. „Modely založené na fyzice příliš spočívají na předpokladech, zatímco empirické modely jsou příliš zjednodušující. Zkombinovali jsme oba přístupy, abychom získali modely nitra, které jsou zároveň „agnostické“ neboli nezaujaté a přesto fyzikálně konzistentní.“

Ve své studii vědci začali s náhodným profilem hustoty planetárního nitra. Poté vypočítali planetární gravitační pole, které je v souladu s pozorovacími daty, a odvodili možné složení. Nakonec proces zopakovali, aby dosáhli co nejlepší shody mezi modely a pozorovacími daty.

S jejich novým agnostickým, a přesto plně fyzikálním modelem vědci zjistili, že potenciální vnitřní složení ledových obrů naší Sluneční soustavy není vůbec omezeno pouze na led.

„Je to něco, co jsme poprvé navrhli téměř před 15 lety, a nyní máme numerický rámec, který to dokáže demonstrovat,“ řekl profesor Ravit Helled z univerzity v Curychu. „Nový rozsah vnitřního složení ukazuje, že obě planety mohou být buď bohaté na vodu, nebo bohaté na horniny.“

Studie také přináší nové pohledy na záhadná magnetická pole Uranu a Neptunu. Zatímco Země má jasný severní a jižní magnetický pól, magnetická pole Uranu a Neptunu jsou složitější a mají více než dva póly.

„Naše modely mají takzvané vrstvy ‚iontové vody‘, které generují magnetická dynama v místech, jež vysvětlují pozorovaná nedipolární magnetická pole,“ řekl profesor Helled. „Zjistili jsme také, že magnetické pole Uranu má svůj původ hlouběji než magnetické pole Neptunu.“

I když jsou výsledky slibné, přetrvává určitá nejistota.

„Jedním z hlavních problémů je, že fyzici stále sotva chápou, jak se materiály chovají za exotických podmínek tlaku a teploty, které se nacházejí v srdci planety, což by mohlo ovlivnit naše výsledky,“ řekl Luca Morf.

Navzdory nejistotám nové výsledky také připravují cestu pro nový potenciální scénář složení nitra, zpochybňují desetiletí staré předpoklady a vedou k budoucímu výzkumu materiálových věd v planetárních podmínkách.

„Uran i Neptun by mohli být skalnatí obři nebo ledoví obři v závislosti na předpokladech modelu,“ řekl profesor Helled. „Současná data jsou nedostatečná k rozlišení těchto dvou objektů, a proto potřebujeme specializované mise k Uranu a Neptunu, které by mohly odhalit jejich skutečnou povahu.“

Článek popisující tento výzkum byl publikován v časopise Astronomy & Astrophysics.

Zdroj: https://www.sci.news/space/uranus-neptune-classification-14417.html a https://www.news.uzh.ch/en/articles/media/2025/Uranus-Neptune.html

autor: František Martinek