Een nieuwe studie zet vraagtekens bij de alom geaccepteerde samenstelling van Neptunus en Uranus. Het zouden net zo goed rotsachtige planeten kunnen zijn. 

Zou het zo kunnen zijn dat onze aannames over de samenstelling van Neptunus en Uranus niet kloppen? Volgens twee onderzoekers van de Universiteit Zürich is dat antwoord ja. Zij claimen niet dat de twee blauwe planeten ofwel rotsachtig ofwel ijsachtig zijn, maar alleen dat het allebei zou kunnen. Hoe zit dat?

Lees ook:

• Unieke magneetvelden van Uranus en Neptunus komen mogelijk door verborgen oceanen
• Webb fotografeert voor het eerst ‘noorderlicht’ op Neptunus

Samenstelling Neptunus en Uranus

De gangbare hypothese is dat de planeten in ons zonnestelsel in drie smaken komen: rots (Mercurius, Venus, aarde en Mars), gasreus (Jupiter en Saturnus) en ijsreus (Neptunus en Uranus). “De classificatie van Neptunus en Uranus als ijsreuzen is te simplistisch en nog steeds slecht begrepen”, zegt hoofdonderzoeker Luca Morf van de Universiteit Zürich. 

Hij ontwikkelde samen met Ravit Helled een nieuw model dat meer moet onthullen over het binnenste van de twee planeten. Morf: “Eerdere natuurkundige modellen leunden teveel op aannames, terwijl empirische modellen te simplistisch zijn. We hebben deze twee benaderingen gecombineerd en kregen een model dat ‘agnostisch’ of onbevooroordeeld is, en tegelijkertijd natuurkundig consistent.” 

Uit dat model bleek dat Neptunus en Uranus net zo goed ‘rotsreuzen’ als ijsreuzen zouden kunnen zijn. De term ijs wordt overigens losjes gebruikt – de planeten zouden bestaan uit water, ammoniak en methaan. 

IJs is niet enige mogelijkheid 

Ze ontwikkelden dit model door eerst een willekeurige dichtheid voor het binnenste van de planeet te bepalen. Daarna berekenden ze het planetaire zwaartekrachtveld dat overeenkomt met de observationele data. Vervolgens konden ze daaruit afleiden hoe de planeet mogelijk is samengesteld. 

Dat proces hebben ze meermaals herhaald, net zolang tot ze de best mogelijke match hadden tussen hun model en de al bestaande observationele data. Toen bleek dat een ‘ijzige’ samenstelling zeker niet de enige mogelijkheid was. Een rotsige binnenkant is ook natuurkundig consistent.

“Deze mogelijkheid stelden we bijna vijftien jaar geleden al voor en nu hebben we het numerieke kader waarmee we het kunnen aantonen”, vertelt Helled.  

Magnetisch veld

De studie werpt ook nieuw licht op de raadselachtige magnetische velden van Neptunus en Uranus. Die wijken erg af van de aarde en de gasreuzen Jupiter en Saturnus. De aarde heeft twee duidelijke magnetische polen, een op het noorden en een op het zuiden. Neptunus en Uranus daarentegen lijken meer dan twee polen te hebben. 

Volgens het model van Helled en Morf hebben de planeten lagen met ‘ionen-water’. Die zouden een soort magnetische dynamo veroorzaken en het afwijkende magnetisch veld verklaren. 

Het raadsel blijft

Toch stellen Helled en Morf dat hun model zeker niet alle raadsels oplost. “Natuurkundigen begrijpen nog steeds amper hoe materialen zich gedragen onder de exotische druk- en temperatuuromstandigheden die voorkomen in het binnenste van een planeet”, aldus Morf. 

Maar ondanks deze onzekerheden hebben de resultaten wel de weg bereid voor nieuw onderzoek naar de samenstelling van van Uranus en Neptunus. “Ze kunnen zowel een rots- als een ijsreus zijn, afhankelijk van de aannames in het model. Op basis van de huidige data kunnen we geen van beide opties uitsluiten. Er zullen toegewijde missies moeten plaatsvinden naar Uranus en Neptunus als we hun ware aard willen onthullen”, concludeert Helled. 

Bronnen: EurekAlert!, Astronomy & Astrophysics

Duik in de wereld van wetenschap, technologie en ruimtevaart met KIJK! Ontdek de meest fascinerende achtergronden, baanbrekende ontwikkelingen en de spannendste verhalen uit de ruimte.

Wil jij niets missen én profiteren van een scherpe aanbieding? Word nu lid van KIJK en lees meer voor minder!

Ga naar de aanbieding!