新しい科学的研究は、何十年もの間「氷の巨人」として知られてきた惑星天王星と海王星が、広大なマグマの海を持つ岩石の内部を持っている可能性があることを示しています。カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）の科学者らが主導したこの研究は、太陽系の遠い世界の構成と形成についての理解に革命をもたらした。
遠く離れた惑星の内部を解明する
天王星と海王星は、主にデータが不足しているため、常に謎に包まれてきました。彼らを訪問した唯一の探査機は、それぞれ 1986 年と 1989 年に NASA のボイジャー 2 号でした。 「氷の巨人」の分類は、水素とヘリウムの大気の下に氷のマントルがあることを示唆する古代の仮説から生まれました。
氷の層は主に水、アンモニア、メタンで構成されているというこの理論は長期間存続しました。しかし、惑星の磁場と熱分布に関する観測は常に疑問を引き起こしてきた。新しい研究は、これらの長年のモデルを確認または反駁することを正確に目的としており、より一貫した説明を求めています。
革新的な UCLA モデルはマグマオーシャンを示唆しています
UCLA の研究者チームは、一連の複雑なコンピューター モデルを使用して、天王星と海王星の内部構成と発生するプロセスをシミュレーションし、決定しました。 Astrophysical Journal に投稿され、プレプリント サーバー arXiv で公開されたこの研究は、これまで信じられていたものとは根本的に異なる内部構造を提案しています。
主な結論は、これらの惑星の内部は氷の塊ではなくマグマの海で構成されている可能性があるということです。この新しいパノラマは、磁場と熱の分布方法で観察された異常に対する答えを提供します。
海王星未満の系外惑星との決定的な類似点
この研究の関連性は、天王星と海王星だけを理解することを超えています。科学者らは、これらの惑星が、私たちの銀河系で最も一般的なタイプである海王星以下の系外惑星の類似体として機能する可能性があると指摘しています。これらの世界の半径は地球の 1 ～ 4.5 倍です。
私たちの太陽系には同様の惑星が存在しないため、亜海王星の形成と進化を理解することが困難になっています。マグマの構造を提案することで、この研究は、ガス状の矮小惑星で観察されるものに似た化学的特徴や大気の境界条件を説明する道を開くことになる。これは、主星からの距離が異なるにもかかわらず、それらの間に根本的なつながりがあることを示唆しています。
天王星と海王星の提案されている新しい層を構成するものは何ですか
新しいモデルは、伝統的に受け入れられている構造とは異なる、天王星と海王星の層状の内部構成を詳述しています。提案されているレイヤーには次のものが含まれます。
- 水素とヘリウムからなる外部大気。熱を上層に輸送し、宇宙に放射する役割を果たします。
- 中間境界層。水素、ヘリウム、マグネシウム、一酸化ケイ素 (SiO)、酸素などの元素で構成されます。
- 中心にあるマグマの海は、ケイ酸塩、鉄、水素によって形成されています。
巨大ガス惑星への将来の宇宙ミッション
興味深い新しい視点にもかかわらず、天王星と海王星の探査は依然としてボイジャー 2 号の単独訪問に限定されています。現在、これらの惑星に戻る計画のミッションはなく、このことはこのような理論的研究の重要性を浮き彫りにしています。
ただし、いくつかのミッション提案が提示されました。その中で、天王星の大気圏に侵入する探査機を送ることを計画している天王星周回探査機（UOP）と、海王星オデッセイが際立っている。どちらのコンセプトも、多数の衛星を調査することに加えて、惑星を周回して惑星を間近で研究することを目的としており、新しい理論を裏付けたり改良したりするためのより多くの情報が確実に得られるでしょう。
