Uran a Neptun mohou být magmatické světy, nikoliv ledoví obři

Uran a Neptun zůstávají dvěma nejzáhadnějšími objekty Sluneční soustavy, a to především proto, že je sonda Voyager 2 vyslaná NASA navštívila pouze v letech 1986 a 1989. Jejich přezdívka „ledoví obři“ vychází z dlouhodobých hypotéz, že jejich nitro se skládá z ledového pláště pod vodíkově-heliovou atmosférou. Zatímco Jupiter a Saturn se také skládají převážně z vodíku a helia, u Uranu a Neptunu se předpokládá vrstevnatá struktura složená z ledů ve svém nitru.

Navzdory desetiletím modelů, studií a hypotéz se debata o dlouholeté přezdívce „ledový obr“ pro Uran a Neptun vyostřuje. Je to proto, že nedávno zveřejněná studie v časopise The Astrophysical Journal by mohla ukázat, že tato přezdívka nemusí být tak „zmrzlá“, jak se vědci dlouho domnívali. V obou případech by tým výzkumníků z Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA) mohl způsobit rozplynutí dlouholetých vědeckých diskusí.

Pro studii vědci použili řadu počítačových modelů k simulaci a zjištění vnitřního složení a procesů probíhajících na Uranu a Neptunu. Hlavním cílem studie bylo potvrdit nebo vyvrátit dlouhodobé modely a hypotézy týkající se statusu „ledového obra“ Uranu a Neptunu. Zatímco dlouhodobé modely uvádějí, že obě planety mají vodíkovou/heliovou atmosféru pokrývající rozsáhlý plášť „ledu“ složeného z vody, amoniaku a metanu a nakonec skalnaté jádro, studie magnetických polí a rozložení tepla obou planet vědce mátly.

Vědci poznamenávají, že tato studie by nejen mohla vysvětlit nitro Uranu a Neptunu, ale že by mohly být použity jako analogie pro subneptunské exoplanety. Jsou nejběžnějším typem exoplanet v naší Galaxii a mají poloměry mezi 1 a 4,5 Země. Vzhledem k nedostatku podobných planet ve Sluneční soustavě zůstává vznik a vývoj těchto exoplanet záhadou.

Tato studie vedla k závěru, že nitro Uranu a Neptunu se potenciálně skládá z magmatického oceánu, na rozdíl od ledového složení. Planetární vrstvy, které studie navrhuje, zahrnují atmosféru z vodíku a helia, která přenáší teplo do horních vrstev atmosféry a vyzařuje ho do vesmíru. Pod touto vrstvou se nachází mezní vrstva složená z několika prvků, včetně vodíku, helia, hořčíku, oxidu křemičitého (SiO2) a kyslíku. Spodní vrstva je nakonec tvořena magmatickým oceánem složeným z křemičitanů, železa a vodíku.

Studie ve svém závěru uvádí: „Ačkoliv se jedná pouze o jeden z řady modelů, které úspěšně reprodukují pozorované vlastnosti Neptunu a Uranu, tento model má několik aspektů, které ho doporučují. Jedním z nich je spojení s jinými plynnými trpasličími planetami; není jasné, zda by se ledoví obři a subneptunské planety měly zásadně lišit jednoduše kvůli vzdálenosti od své hostitelské hvězdy. S tím souvisí i skutečnost, že nejzákladnější chemické vlastnosti ledových obrů se podobají vlastnostem plynných subneptunských planet, což možná naznačuje podobné okrajové podmínky pro chemii atmosfér dané magmatickými oceány.“

Přestože Voyager 2 zůstává jedinou sondou, která navštívila Uran a Neptun, a v současné době nejsou plánovány žádné návratové mise, bylo navrženo několik konceptů sond. Mezi ně patří Uranus Orbiter and Probe (UOP) a Neptune Odyssey, kde UOP použije sondu k ponoření se do atmosféry Uranu a obě mise vstoupí na oběžnou dráhu kolem obou planet a zároveň budou studovat jejich četné měsíce. Jejich realizace zatím nebyla schválena.

Zdroj: https://www.universetoday.com/articles/uranus-neptune-may-be-magma-worlds-not-ice-giants a https://phys.org/news/2026-06-uranus-neptune-magma-worlds-ice.html

autor: František Martinek