Chuvas de diamantes, água superiônica… Diversas hipóteses já foram levantadas para tentar explicar o campo magnético dos dois gigantes gelados do Sistema Solar: Urano e Netuno. No entanto, esta é uma explicação completamente diferente que acaba de ser publicada em um novo artigo. Este campo magnético estaria de facto ligado a uma estrutura interna muito específica.
O que está escondido sob o grosso atmosferaatmosfera gigantes gasosos? Mistério.
Se a estrutura interna do planetas rochososplanetas rochosos começa a ser bem compreendido, nomeadamente graças ao estudo aprofundado da Terra e às sondas enviadas a Mercúrio, VênusVênus e Marte, o dos planetas gasosos permanece muito mal restringido. Na verdade, é difícil penetrar no espesso invólucro de gás que envolve Júpiter, SaturnoSaturno, UranoUrano E NetunoNetuno. As observações também revelam que se JúpiterJúpiter e Saturno parecem ter uma composição (e talvez estrutura) bastante semelhante, Urano e Netuno formam um par separado. Esses dois planetas de cor azulada pertencem de fato à categoria dos gigantes gelados. Ao contrário de Júpiter e Saturno, eles não são compostos principalmente de hidrogênio e hélio, mas sim de metano, amônia e água. As observações e modelagemmodelagem também sugerem a presença de outros elementos relativamente “pesados”, como carbonocarbonoeu’azotoazotoeu’oxigêniooxigênio e o enxofreenxofre.
Mas como esses elementos estão distribuídos nesses dois planetas? Esta é uma questão que intriga os cientistas há muito tempo. Especialmente porque outra observação levanta questões: a sonda Viajante 2Viajante 2durante a sua passagem perto dos dois gigantes de gelo na década de 1980, mediu realmente a sua campo magnéticocampo magnéticoque acaba sendo surpreendentemente fraco e não dipolar. Uma especificidade que não era esperada e que os cientistas acreditam estar ligada à estrutura interna dos dois planetas.
Urano e Netuno: um campo magnético surpreendentemente fraco e desorganizado
Como lembrete, o campo magnético de um planeta é criado por um efeito dínamoefeito dínamoque tem sua origem no deslocamento de massasmassas condutores. Na Terra, este é o núcleo externo composto por um ligaliga de ferroferro líquidolíquidoque, animado por poderosas correntes de convecçãoconvecçãogera um forte campo magnético dipolar. Como um gigantesco ímãímãa Terra tem, portanto, um Pólo Norte magnético e um Pólo Sul. Uma característica que Urano e Netuno não possuem, apesar de suas massas serem muito mais imponentes que a da Terra. O seu campo magnético parece fraco e desorganizado, sugerindo que não há convecção de material suficientemente significativa dentro deles para permitir a geração de um campo dipolar.
Uma das soluções anteriormente apresentadas para explicar esta observação foi que os dois planetas tinham níveis internos que não eram miscívelmiscívelevitando assim o arranque de um sistema convectivo em grande escala. A convecção dentro de cada nível poderia, no entanto, estar na origem do campo magnético não dipolar. Uma hipótese puramente teórica que, no entanto, acaba de ser apoiada por um novo estudo, publicado na revista Pnas.
Duas camadas fluidas incapazes de se misturar
Graças a simulações digitaissimulações digitais com base nos dados de composição conhecidos de Netuno e Urano, uma equipe de pesquisadores mostrou de fato que esses gigantes de gelo estão estruturados em vários níveis de composição diferente, incapazes de se misturar sob as condições dantescas que neles reinam (3,4 milhões de vezes pressão atmosféricapressão atmosférica na Terra e uma temperatura superior a 4.400 °C).
Sob a camada de nuvensnuvens de hidrogénio e hélio que os rodeia, haveria assim um primeiro nível composto por água e hidrogénio líquido, depois um nível mais profundo representado por uma mistura fluida de carbono, azoto e hidrogénio. Esses dois níveis teriam cada um cerca de 8.000 quilômetros de espessura. Bem no centro, haveria um “pequeno” núcleo sólidosólidodo tamanho de Mercúrio. “ Agora temos uma boa teoria para explicar por que Urano e Netuno têm um campo magnético muito diferente da Terra, Júpiter e Saturno.explica Militizer, professor da Universidade de Berkeley e principal autor do estudo, num comunicado de imprensa. É como o óleo e a água (que formam necessariamente duas fases diferentes), só que neste caso o nível do óleo está no fundo. »
Os modelos sugerem que o nível rico em água seria bem animado por convecção, gerando um pequeno campo magnético desordenado, enquanto o nível rico em carbono seria, pelo contrário, bem animado. laminadolaminado e totalmente inativo.
O objetivo agora é testar essa hipótese em laboratório, reproduzindo as altas pressões e temperaturas que reinam no interior desses planetas.
