Τι υπάρχει στο κέντρο του Ουρανού;
Ο Ουρανός φαίνεται πως έχει πολύ περισσότερο νερό παγωμένο σε μορφή πάγου στο εσωτερικό του απ’ όσο πίστευαν οι αστρονόμοι, κάτι που ίσως λύνει ένα μακροχρόνιο μυστήριο για το αν σχηματίστηκε διαφορετικά από τον κοντινότερο γείτονά του, τον Ποσειδώνα.
Οι παγωμένοι γίγαντες, όπως ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας, έχουν πυκνές, αέριες ατμόσφαιρες. Αυτό κάνει δύσκολο να γνωρίζουμε τι υπάρχει στο εσωτερικό τους ή πώς σχηματίστηκαν. Οι επιστήμονες μπορούν, όμως, να μετρούν τα αέρια στην ατμόσφαιρά τους και να τα συνδέουν με διεργασίες και στοιχεία βαθύτερα μέσα στους πλανήτες.
Η βασική παραδοχή για το σύμπαν που έχει ηλικία 100 χρόνων ίσως σύντομα ανατραπεί
Το μονοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη συνδέεται συχνά με βαθύτερα στρώματα πλούσια σε νερό ή πάγο. Ο γειτονικός Ποσειδώνας έχει δείξει άφθονο μονοξείδιο του άνθρακα, κάτι που παραπέμπει σε παγωμένο, πλούσιο σε πάγο κέντρο. Ο Ουρανός, όμως, δεν είχε δώσει ανάλογα στοιχεία, με αποτέλεσμα ορισμένοι αστρονόμοι να υποστηρίζουν ότι έχει βραχώδες εσωτερικό. Αν αυτό ίσχυε, τότε ο Ποσειδώνας και ο Ουρανός θα είχαν σχηματιστεί με πολύ διαφορετικό τρόπο και δεν θα ήταν τόσο όμοιοι όσο φαίνονται.
Τώρα, ο Thibault Cavalié από το Πανεπιστήμιο του Bordeaux στη Γαλλία και οι συνεργάτες του εντόπισαν για πρώτη φορά μονοξείδιο του άνθρακα στη χαμηλότερη ατμόσφαιρα του Ουρανού, κάτι που δείχνει ότι ο πλανήτης είναι πολύ πιο πλούσιος σε νερό απ’ όσο θεωρούσαν μέχρι σήμερα.
«Βλέπουμε ότι ο Ουρανός είναι πιο κοντά στην πλευρά των παγωμένων γιγάντων παρά στην πλευρά των βραχωδών γιγάντων», λέει ο Cavalié. «Αυτό μας λέει ότι η διαμάχη αυτή έχει λήξει τώρα. Πρέπει να είμαστε προσεκτικοί όταν λέμε τέτοια πράγματα, γιατί τα πάντα εξαρτώνται και από τα μοντέλα, αλλά αυτή είναι η αίσθησή μας».
Ο Cavalié και η ομάδα του χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο Atacama Large Millimeter/submillimeter Array στη Χιλή για να παρατηρήσουν τον Ουρανό τρεις φορές μεταξύ 2022 και 2024 και εντόπισαν σημαντικές ποσότητες μονοξειδίου του άνθρακα στη χαμηλότερη ατμόσφαιρά του. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν αρκετά μοντέλα με διαφορετικές αναλογίες βράχου και πάγου, ώστε να αναπαράγουν την ποσότητα του μονοξειδίου του άνθρακα που μέτρησαν. Διαπίστωσαν ότι μπορούσαν να το αναπαράγουν μόνο με τα μοντέλα που ήταν πλούσια σε πάγο.
Εντόπισαν επίσης μονοξείδιο του άνθρακα στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Ουρανού, όμως αυτό δείχνει ότι προέρχεται από διαφορετική πηγή και όχι από το εσωτερικό του πλανήτη, πιθανότατα από κομήτη που έπεσε στον πλανήτη πριν από αρκετούς αιώνες, λέει ο Cavalié.
Τα εντυπωσιακά αποτελέσματα που απαιτούν μια νέα θεωρία για το σύμπαν
Ο εντοπισμός μονοξειδίου του άνθρακα είναι ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση του βαθιού εσωτερικού του Ουρανού, αλλά δεν είναι σαφές από πού μπορεί να προέρχεται, λέει η Vanesa Ramirez από το Πανεπιστήμιο Leiden στην Ολλανδία. «Η ερμηνεία των ατμοσφαιρικών συγκεντρώσεων απαιτεί υποθέσεις για τη χημεία, την ανάμιξη και την εσωτερική δομή, και όλα αυτά παραμένουν αβέβαια για τον Ουρανό».
Αυτές οι υποθέσεις και το ευρύ φάσμα μοντέλων που χρησιμοποιήθηκαν για την προσομοίωση του εσωτερικού του Ουρανού σημαίνουν ότι υπάρχουν πολλές διαφορετικές αναλογίες βράχου προς πάγο που είναι συμβατές με τα διαθέσιμα δεδομένα, λέει η Ramirez. «Από μόνο του, αυτό δεν λύνει το ερώτημα αν ο Ουρανός πρέπει να θεωρείται κυρίως ένας παγωμένος ή ένας βραχώδης γίγαντας».
arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2606.04510
