Gli astronomi chiamano da tempo Urano e Nettuno “giganti di ghiaccio” perché i modelli suggeriscono che l’interno di questi pianeti esterni sia costituito in gran parte da miscele di acqua, ammoniaca e altri ghiacci, composti che congelano facilmente nello spazio profondo. Ma una nuova ricerca rivela che in realtà sappiamo molto poco di ciò che accade all’interno di questi pianeti, il che ha spinto i ricercatori a proporre di chiamarli “giganti rocciosi“. Il problema con Urano e Nettuno è che disponiamo di pochissimi dati. A differenza di Giove e Saturno, entrambi oggetto di missioni dedicate come la sonda Cassini e la sonda spaziale Juno, i pianeti esterni non hanno ricevuto visitatori dai sorvoli della Voyager 2 di oltre 30 anni fa.
Quindi, per comprendere l’interno di questi pianeti, dobbiamo basarci su una varietà di indizi indiretti, come i loro campi magnetici, le osservazioni delle caratteristiche dell’atmosfera superficiale e i sottili cambiamenti nelle orbite delle loro lune. Per decenni, i modelli di formazione del Sistema Solare hanno stabilito che le regioni esterne del Sistema Solare fossero dominate da molecole come acqua e ghiaccio di ammoniaca. Quindi, naturalmente, questi composti avrebbero costituito la maggior parte di Urano e Nettuno, da cui il loro soprannome di “giganti di ghiaccio”.
Ma un nuovo studio pre-print, accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy and Astrophysics, ha adottato un approccio completamente diverso. Invece di cercare di costruire un modello fisico dell’interno planetario partendo da presupposti potenzialmente errati e distorti, gli autori hanno generato una serie di modelli casuali del contenuto interno di Urano e Nettuno. Quindi, hanno confrontato questi modelli casuali con una serie di dati osservativi e hanno creato un database di tutti i modelli compatibili con le osservazioni.
I risultati
I modelli hanno prodotto alcuni risultati attesi. Ogni pianeta è composto per meno di un quarto da idrogeno ed elio, il che corrisponde alle previsioni dei modelli di formazione del Sistema Solare e alle densità osservate dei pianeti. I modelli hanno anche creato strati di materiale elettricamente conduttivo, che possono spiegare i campi magnetici di Urano e Nettuno.
Ma questo approccio agnostico ha prodotto una grande sorpresa: potremmo non avere idea di come siano realmente gli interni di Urano e Nettuno.
Ad esempio, il rapporto roccia/acqua di Urano varia ampiamente, da un minimo di 0,04, il che significa che il pianeta è quasi interamente composto da acqua, fino a 3,92, che è l’esatto opposto. Nettuno è leggermente più conosciuto, ma potrebbe comunque avere una quantità d’acqua da cinque volte superiore a quella delle rocce fino al doppio di rocce rispetto all’acqua.
Se così fosse, allora “giganti di ghiaccio” potrebbe essere il nome sbagliato per questi pianeti. La maggior parte della loro massa potrebbe essere sotto forma di roccia, il che potrebbe potenzialmente fornire loro più materiale roccioso persino di Giove o Saturno, nonostante Nettuno e Urano siano molto più piccoli di quei due giganti gassosi.
Se questa idea fosse valida, potrebbe mettere in discussione i modelli esistenti sulla formazione del Sistema Solare, poiché dovremmo trovare un modo per far arrivare abbastanza materiale roccioso nel Sistema Solare esterno da permettergli di accumularsi su questi pianeti.
Solo una missione dedicata a Urano o Nettuno potrebbe risolvere questi problemi, poiché abbiamo bisogno di dati di alta qualità da una sonda orbitale per comprendere appieno cosa sta succedendo.