O sistema solar é geralmente agrupado por composição planetária: quatro planetas terrestres rochosos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte), dois gigantes gasosos gigantes (Júpiter e Saturno) e um par de gigantes gelados (Urano e Netuno). No entanto, uma nova investigação realizada por uma equipa científica da Universidade de Zurique (UZH) sugere que Urano e Neptuno podem conter mais rochas do que se supunha anteriormente. O estudo não sugere que estes planetas sejam necessariamente ricos em água ou rochosos. Em vez disso, põe em causa a visão de longa data de que uma espessa camada de gelo interior é a única conclusão apoiada pelos dados disponíveis. Esta explicação mais ampla também é consistente com a descoberta de que o planeta anão Plutão é predominantemente rochoso.
Para entender melhor o que está acontecendo dentro de Urano e Netuno, os pesquisadores criaram uma técnica de simulação especializada. “A classificação dos gigantes gelados é demasiado simplista porque Urano e Neptuno ainda são pouco compreendidos”, disse Luca Morf, estudante de doutoramento na Universidade de Zurique e principal autor do estudo. “Os modelos baseados na física são muito hipotéticos, enquanto os modelos empíricos são muito simplistas. Combinamos essas duas abordagens para obter um modelo interno que é ao mesmo tempo ‘agnóstico’, imparcial e fisicamente consistente.”
O processo começa com perfis de densidade gerados aleatoriamente representando o interior de cada planeta. A equipe então determinou o campo gravitacional que correspondia às medições observacionais e usou essa informação para inferir a composição provável. Este ciclo é repetido até que o modelo melhor se ajuste a todos os dados disponíveis.
Expanda a gama de interiores possíveis
Utilizando esta abordagem imparcial e baseada na física, os investigadores descobriram que a composição interior dos chamados gigantes de gelo do sistema solar não se limita ao gelo (muitas vezes interpretado como água). “Isto é algo que propusemos pela primeira vez há cerca de 15 anos e agora temos a estrutura numérica para o provar”, diz Ravit Helled, professor da Universidade de Zurique e iniciador do projecto. Os seus resultados sugerem que ambos os planetas podem ser dominados por camadas ricas em água ou estruturas rochosas.
As descobertas também fornecem novos insights sobre os campos magnéticos incomuns de Urano e Netuno. O campo magnético da Terra tem dois pólos bem definidos, mas os campos destes planetas distantes são mais irregulares e contêm múltiplos pólos. “Nosso modelo apresenta as chamadas camadas de ‘água iônica’ que geram geradores de magneto em locais que explicam o campo magnético não dipolo observado”, disse Helled. “Também descobrimos que o campo magnético de Urano se origina de uma fonte mais profunda do que o campo magnético de Netuno.”
Por que a missão que temos pela frente é crítica
Embora este estudo ofereça novas explicações promissoras, as incertezas permanecem. “Um dos principais problemas é que os físicos ainda têm pouca compreensão de como os materiais se comportam sob condições exóticas de pressão e temperatura no centro dos planetas, o que pode afetar os nossos resultados”, explica Moff, que planeia expandir os seus esforços de modelação.
Mesmo que permaneçam incógnitas, as descobertas abrem a porta para novos cenários interiores, desafiam suposições de longa data e destacam lacunas importantes na ciência dos materiais sob condições planetárias. “Com base nos pressupostos dos modelos, tanto Urano como Neptuno são provavelmente gigantes rochosos ou gigantes gelados. Os dados atuais são insuficientes para distinguir entre os dois, por isso precisamos de missões dedicadas a Urano e Neptuno para revelar a sua verdadeira natureza,” conclui Ravit Held.
