بازنگری در طبقه‌بندی سیارات: اورانوس و نپتون احتمالاً سنگی هستند، نه یخی

بازنگری در طبقه‌بندی سیارات: اورانوس و نپتون احتمالاً سنگی هستند، نه یخی

پس از دهه‌ها طبقه‌بندی اورانوس و نپتون به عنوان «غول‌های یخی» منظومه شمسی، یافته‌های جدید علمی این تصورات دیرینه را به چالش کشیده است. پژوهشگران با استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی پیشرفته، اکنون معتقدند که این دو سیاره دوردست، احتمالاً ساختار داخلی سنگی شبیه به زمین و مریخ دارند. این کشف مهم نه تنها درک ما از منظومه شمسی را دگرگون می‌کند، بلکه سؤالاتی جدی در مورد دقت داده‌های نجومی اجرام دوردست مطرح می‌سازد.

زیر سوال رفتن تصورات پیشین در مورد غول‌های یخی

در مدل‌های سنتی، سیارات منظومه شمسی به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

• سیارات سنگی: عطارد، زهره، زمین و مریخ.
• غول‌های گازی: مشتری و زحل.
• غول‌های یخی: اورانوس و نپتون.

با این حال، نتایج تحقیقات اخیر یک تیم پژوهشی از دانشگاه زوریخ نشان می‌دهد که اورانوس و نپتون باید در دسته اول، یعنی سیارات سنگی، قرار گیرند. پژوهشگران این تیم، اگرچه وجود مقادیر زیادی یخ را در این دو سیاره انکار نمی‌کنند، اما بر این باورند که یخ عنصر غالب در ساختار داخلی آن‌ها نیست. این تفسیر، با توجه به سنگی بودن سیاره کوتوله پلوتو، منطقی به نظر می‌رسد.

روش‌شناسی شبیه‌سازی و ترکیب داخلی

دکتر لوکا مورف، سرپرست تیم پژوهشی، برای بررسی این فرضیه از یک رویکرد شبیه‌سازی خاص استفاده کرده است. به اعتقاد او، مدل‌های مبتنی بر فیزیک مملو از فرض‌های مختلف هستند و مدل‌های تجربی نیز رویکردی ساده‌انگارانه دارند. از این رو، دانشمندان هر دو رویکرد را ترکیب کردند تا به نتایج دقیق‌تری دست یابند.

فرآیند پژوهشی شامل مراحل زیر بود:

• انتخاب یک پروفایل چگالی تصادفی برای بخش درونی سیاره.
• محاسبه میدان گرانشی دو سیاره.
• تکرار فرآیند و سنجش انطباق میدان گرانشی محاسبه‌شده با ترکیب داخلی تا رسیدن به هماهنگی داده‌ها و مشخص شدن ترکیب داخلی.

رمزگشایی از رفتار عجیب میدان مغناطیسی

برخلاف میدان مغناطیسی زمین که کاملاً مشخص و دارای دو قطب شمال و جنوب است، میدان مغناطیسی اورانوس و نپتون سال‌هاست که باعث سردرگمی دانشمندان شده است. این سیارات هم تعداد قطب‌های مغناطیسی بیشتری دارند و هم رفتار عادی از خود نشان نمی‌دهند.

پژوهشگران باور دارند که وجود ساختار درونی سنگی با لایه‌هایی از آب یونی می‌تواند توضیح‌دهنده رفتار عجیب مغناطیسی باشد. همچنین مشخص شده که میدان مغناطیسی اورانوس نسبت به نپتون از عمق بیشتری می‌آید.

چالش‌ها و لزوم کاوش‌های فضایی نزدیک

اگرچه نتایج به دست آمده از پژوهش دانشگاه زوریخ امیدوارکننده است، اما محدودیت‌هایی نیز دارد. مهم‌ترین محدودیت، عدم آگاهی دقیق از نحوه رفتار مواد در فشار وحشتناک و عجیب موجود در قلب یک سیاره است. تمام فرضیات کنونی بر پایه رفتار عادی مواد قرار دارد و این می‌تواند در شرایط فشار بالا، متغیر باشد.

این یافته‌ها بار دیگر بر اهمیت کاوش‌های فضایی تأکید می‌کند. وسعت جهان هستی به میلیاردها سال نوری می‌رسد و داده‌هایی که صرفاً از فاصله دور به دست می‌آیند، محدود و ضعیف هستند. کارشناسان معتقدند که رقابت‌های فضایی کنونی می‌تواند زمینه‌ساز پیشرفت‌های گسترده در کاوش‌های فضایی و بررسی سیاراتی چون اورانوس و نپتون از نزدیک شود تا صحت این فرضیات به طور قطعی تأیید گردد.