Conform Descopera: Uranus și Neptun, mult timp considerate „gemenele” Sistemului Solar datorită dimensiunilor și maselor lor similare, ar putea avea, de fapt, origini chimice surprinzător de diferite, sugerează noi cercetări publicate în revista Astronomy & Astrophysics. O echipă internațională de oameni de știință, inclusiv specialiști de la Southwest Research Institute (SwRI), a descoperit dovezi că atmosfera profundă a lui Neptun conține o cantitate semnificativ mai mare de oxigen comparativ cu cea a lui Uranus.

Aceste descoperiri, bazate pe analiza observațiilor atmosferice și pe modele computerizate extinse, pun sub semnul întrebării concepția tradițională despre formarea acestor giganți de gheață, acum aproximativ 4,5 miliarde de ani. Deși la prima vedere par identice, compozițiile lor chimice ascund istorii distincte.

Două planete similare, istorii chimice diferite

Uranus și Neptun au dimensiuni, mase și condiții atmosferice comparabile, lipsindu-le o suprafață solidă, precum cea a Pământului. Atmosferele lor se extind pe mii de kilometri în interior, conținând compuși precum apa, amoniacul și metanul. Prezența metanului în straturile superioare conferă ambelor planete nuanțele lor distinctive de albastru-verzui, prin absorbția luminii solare roșii.

„Uranus și Neptun par astăzi gemeni, dar chimia lor ne spune că sunt mai mult ca veri cu istorii foarte diferite”, a declarat Dr. Olivier Mousis, coautor al studiului și director de program în Divizia de Știință și Explorare a Sistemului Solar de la SwRI. Potrivit cercetătorilor, compozițiile lor atmosferice ar putea fi legate de regiuni distincte din discul protoplanetar, în care s-au format, asemănarea lor fiind, astfel, o coincidență remarcabilă.

Comunitatea științifică a considerat în mod tradițional Neptun și Uranus ca fiind formați din același „rezervor” de materiale. Pentru a investiga aceste diferențe chimice, echipa a analizat măsurătorile de monoxid de carbon, inclusiv date recente obținute de la Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA). Deși accesul direct la atmosferele profunde este imposibil, concentrațiile de monoxid de carbon din straturile superioare oferă indicii prețioase despre chimia straturilor inferioare.

Rezultatele studiului sugerează că Neptun are o atmosferă profundă considerabil mai bogată în oxigen decât Uranus, indicând că cele două planete au încorporat proporții diferite de materiale bogate în carbon și oxigen în timpul formării lor.

Neptun și compoziția sa neobișnuită

Cercetătorii au explorat apoi cum s-ar fi putut dezvolta aceste discrepanțe chimice în discul protoplanetar – acea colecție rotativă de gaz și praf care a înconjurat Soarele tânăr. Pe măsură ce discul s-a răcit, compușii volatili s-au condensat în solide la diferite temperaturi și distanțe, creând zone cu compoziții chimice specifice, care au servit drept „ingrediente” pentru planetele în formare.

Prin compararea rapoartelor carbon-oxigen deduse pentru cele două planete cu modelele discului în evoluție, echipa a identificat o posibilă explicație pentru compoziția neobișnuită a lui Neptun. Este posibil ca Neptun să nu se fi format exclusiv din materialul disponibil în apropierea orbitei sale actuale. În schimb, ar fi putut acumula blocuri de construcție provenite din zone mai apropiate de Soare, care ulterior au migrat spre exterior. Acest scenariu ar conferi lui Neptun o istorie chimică diferită de cea a lui Uranus, chiar dacă formarea ambelor planete a avut loc în perioade similare.

Cu toate acestea, fără măsurători directe din adâncurile celor două planete, oamenii de știință nu pot determina în totalitate compozițiile lor interne sau reconstrui mișcarea materialelor care le-au modelat. Misiunile spațiale viitoare și sondele atmosferice ar putea oferi date mai precise asupra chimiei și istoriei lor.

Sursa: Descopera