天王星と海王星には大量のメタン氷がある可能性がある

REPUBLIKA.CO.ID、 ジャカルタ — 天文学者は長い間氷の巨人を信じてきた 天王星 そして ネプチューン 凍った水が豊富。 しかし、新しい研究は、彼らが大量のメタン氷も持っている可能性があることを示唆しています。

水曜日（2024年4月17日）にスペース誌が報じたところによると、これらの発見は、これらの氷の世界がどのように形成されたのかという謎を解くのに役立つ可能性がある。

天王星と海王星についてはまだ不明な点が多い。 これら 2 つの巨大な氷の世界を訪れた宇宙船は、1980 年代に飛行したボイジャー 2 号だけです。

その結果、科学者たちは2つの氷の巨人の組成について漠然とした考えしか持っていません。 たとえば、その氷には大量の酸素、炭素、水素が含まれています。

天王星と海王星の構成要素についてさらに詳しく知るために、天文学者たちはボイジャー 2 号と地球上の望遠鏡によって測定された物理的特性と一致するモデルを設計しました。 多くのモデルは、惑星が水素とヘリウムの薄いエンベロープを持っていると仮定しています。 超イオン水と圧縮アンモニアのベース層。 そして中心には岩のようなコアがあります。 (この水のおかげで、彼らは「氷の巨人」というラベルが付けられています。)天王星と海王星にはそれぞれ、地球の海の 50,000 倍の量の水があるかもしれないという推定もあります。

しかし、新しい研究の著者らは、このモデルは氷の巨人がどのように形成されるかを無視していると述べている。 天王星と海王星が若い太陽を取り囲む塵雲から合体するにつれて、微惑星と呼ばれる物体を飲み込んだり、降着したりしました。 研究チームによると、これらの微惑星は67P/チュリュモフ・ゲラシメンコのような現在の彗星に似ており、海王星の軌道の外側にある氷のドーナツ状の天体の領域であるカイパーベルトに由来する。

水を豊富に含む氷の巨人とは異なり、ほとんどの物体は似ています 微惑星 炭素が豊富です。 では、「氷に乏しい構成要素から巨大な氷を形成するにはどうすればよいでしょうか?」 この研究の筆頭著者であり、イスラエル工科大学テクニオンの惑星科学者であるウリ・マラマッド氏は述べた。

この矛盾を解決するために、マラマッド氏とその共著者たちは、天王星と海王星の内部の何十万ものモデルを作成しました。 彼らが使用したアルゴリズムは、「惑星の表面に一致する構図のマッチングを開始し、徐々に惑星の中心点に向かって進みます」。

彼らは、鉄、水、メタンなどのいくつかの化学物質が天然ガスの主成分であると考えています。 次に、半径と質量の点で、どのモデルが実際の氷の巨人に最もよく似ているかを判断しようとしました。

天文学者たちは、彼らが作ったさまざまなモデルから次のことを発見しました。 メタン メタンガスは固体の塊状であるか、加圧されたときに弛緩した状態で、水素ヘリウムのエンベロープと水の層の間に厚い層を形成し、基準を満たしました。 一部のモデルでは、メタンが地球の質量の 10% を占めます。

研究チームは、まだ査読されていない結果を 3 月に arXiv プレプリント サーバーに公開しました。 このメタンが氷のパラドックスを解決する鍵を握っている。

研究者らは、成長中の惑星上の水素が降着中の微惑星上の炭素と化学反応したときに氷が形成された可能性があると述べた。 このような反応は、私たちが地球上で経験する気圧の何百万倍もの高温と超高圧で発生します。 これらの状況は、発展途上の惑星で起こると科学者が予測しているものです。

この発見は、これらのほとんど理解されていない惑星についてのより大きな洞察を提供する可能性があるが、それらが本当にメタンが豊富であるかどうかを検証するのは困難になるだろうとマラマッド氏は述べた。 これは、NASA や他の宇宙機関が提案する天王星の探査を目的としたミッションの 1 つの目標となるでしょう。