Nya insikter om Uranus och Neptunus: avslöjar hemligheterna bakom deras kaotiska magnetfält

StockholmForskare har länge varit nyfikna på vad som finns inuti Uranus och Neptunus. Burkhard Militzer från UC Berkeley har lanserat en ny teori för att förklara deras märkliga magnetfält. Han föreslår att dessa planeter har lager inuti som inte blandas med varandra. Denna idé ger en ny insikt bortom tidigare teorier som diamantregn eller superjoniskt vatten.

Inre delen av Uranus och Neptunus består troligen av två huvudlager under atmosfärerna.

En nära ytan finns ett lager rikt på vatten, medan ett lager fullt av kolväten ligger djupare ner.

Dessa lager bildas när väte utvinns under högt tryck och temperatur, vilket separerar vatten från kol- och kväveföreningar. Separationen skapar stabila lager som hindrar omfattande rörelse och bildandet av globala magnetfält som Jordens. Istället uppstår kaotiska magnetfält av rörelser i det övre lagret.

Läs också:

Idag · 01:34

Ny studie: DNA skadligare för växter än TNT—en risk för ekosystem och jordbruk

Denna nya insikt påverkar vår syn på planetvetenskap. Om Uranus och Neptunus har en vanlig struktur kan det innebära att många exoplaneter, kända som sub-Neptuner, kan vara liknande. Dessa typer av planeter är vanliga bland rymdupptäckter, vilket antyder att vi ofta stöter på isjättar med liknande egenskaper.

Militzers framsteg möjliggjordes tack vare avancerade datorsimuleringar. Genom att integrera maskininlärning kunde han simulera hur större grupper av atomer beter sig och visade på naturlig skiktning under vissa förhållanden. Denna prestation belyser hur beräkningsvetenskap kan hjälpa oss att studera fenomen som vi inte kan observera direkt.

Militzers teori har betydelsefulla tillämpningar i praktiken. De planerade expeditionerna till Uranus kan använda sig av denna teori för att undersöka planetens lager genom studier av dess rörelser med hjälp av Doppler-avbildning. Detta skulle stärka idén om att isjättar har lager och hjälpa oss att bättre förstå data från avlägsna planeter.

Militzers forskning bidrar till att förklara de ovanliga magnetfälten hos Uranus och Neptunus och ger nya metoder för att studera liknande planeter utanför vårt solsystem. Studien visar hur viktiga datormodeller är för att utöka vår förståelse för rymden och för att lära oss mer om planeters inre.