Embora, do ponto de vista técnico, sejam gigantes gasosos, Urano e Neptuno são frequentemente designados por “gigantes de gelo” por causa da sua composição.
A ideia por trás desta etiqueta é que Urano e Neptuno contêm mais metano, água e outros voláteis do que os seus vizinhos maiores (Júpiter e Saturno).
Com as condições de pressão existentes no interior destes planetas, esses componentes podem solidificar, tornando-se, na prática, “gelos”.
Uma nova leitura do interior de Urano e Neptuno desafia o modelo clássico
Um trabalho recente da Universidade de Zurique (UZH) e do Centro Nacional de Competência em Investigação (NCCR) PlanetS está, no entanto, a pôr em causa a forma como se tem interpretado o interior destes mundos.
De acordo com as conclusões da equipa, publicadas este mês na revista Astronomia e Astrofísica, Urano e Neptuno poderão ter núcleos mais rochosos e menos “gelados” do que o consenso vinha a admitir.
Além disso, o estudo aponta para a possibilidade de os seus interiores não serem necessariamente estáveis: poderão existir movimentos convectivos, com circulação de material (de forma comparável ao que sucede na Terra através da atividade tectónica), em vez de uma estrutura interna imóvel. Segundo os autores, estes cenários podem ajudar a esclarecer algumas das características mais enigmáticas dos “gigantes de gelo”.
Como se dividem, tradicionalmente, os planetas do Sistema Solar
Durante muito tempo, os cientistas agruparam os planetas do Sistema Solar em três categorias principais com base na composição, associando-a à distância ao Sol.
Primeiro surgem os planetas telúricos (rochosos) do Sistema Solar interior - Mercúrio, Vénus, Terra e Marte. Depois, para lá da chamada “Linha de Geada” (onde materiais voláteis como a água congelam), encontram-se os gigantes gasosos (Júpiter e Saturno) e os gigantes de gelo (Urano e Neptuno).
É precisamente este enquadramento que o novo estudo, liderado pelo doutorando Luca Morf e pela professora Ravit Helled (UZH e NCCR PlanetS), procura reavaliar.
Porque Urano e Neptuno continuam entre os planetas menos compreendidos
Entre todos os planetas do Sistema Solar, Urano e Neptuno são dos que permanecem mais difíceis de interpretar. Um dos motivos é simples: apenas uma missão, a sonda Voyager 2, os observou de perto - em 1986 (Urano) e 1989 (Neptuno), respetivamente.
Perante esta escassez de dados, Morf e Helled criaram um procedimento específico para simular o interior de Urano e Neptuno que não se limitasse ao modelo tradicional rico em água. O método assentou na geração de perfis de densidade aleatórios, seguida do cálculo do campo gravitacional planetário resultante.
A equipa repetiu este processo até obter soluções compatíveis com os dados observacionais disponíveis para Urano e Neptuno.
Modelos menos dependentes de suposições - e ainda assim fisicamente coerentes
“A classificação de gigante de gelo é uma simplificação excessiva, já que Urano e Neptuno continuam a ser mal compreendidos”, explicou Morf num comunicado da UZH.
“Os modelos baseados na física estavam demasiado carregados de suposições, enquanto os modelos empíricos são demasiado simplistas. Combinámos as duas abordagens para obter modelos internos que são simultaneamente ‘agnósticos’ ou não enviesados e, ainda assim, fisicamente consistentes.”
Menos “gelo” e mais rocha: um interior potencialmente diferente
Os resultados indicam que o melhor ajuste para a composição interna não tem de ficar limitado ao gelo (sobretudo água) e que poderá, em alternativa, ser maioritariamente rochoso.
Estas conclusões estão alinhadas com medições apresentadas pelo Telescópio Espacial Hubble e pela missão Novos Horizontes, segundo as quais a composição de Plutão é, em massa, de cerca de 70% rocha e metais e 30% água.
Campos magnéticos invulgares e camadas de “água iónica”
O estudo também propõe explicações plausíveis para o facto de Urano e Neptuno exibirem campos magnéticos peculiares, descritos como tendo mais do que dois polos.
“É algo que sugerimos pela primeira vez há quase 15 anos, e agora temos a estrutura numérica para o demonstrar”, afirmou Helled.
“Os nossos modelos têm camadas chamadas ‘água iónica’, que geram dínamos magnéticos em locais que explicam os campos magnéticos não dipolares observados. Também verificámos que o campo magnético de Urano tem origem mais profunda do que o de Neptuno.”
Naturalmente, este tipo de modelação traz incertezas, o que reforça a necessidade de futuras missões que estudem os “gigantes de gelo” com maior detalhe.
“Tanto Urano como Neptuno podem ser gigantes rochosos ou gigantes de gelo, dependendo das suposições do modelo”, disse Helled.
“Os dados atuais são insuficientes para distinguir entre as duas hipóteses e, por isso, precisamos de missões dedicadas a Urano e Neptuno que possam revelar a sua verdadeira natureza.”
Este artigo foi publicado originalmente no Universo Hoje. Leia o artigo original.
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