周一 · 知古通今|周二 · 牧夫专栏
周三 · 太空探索|周四 · 观测指南
周五 · 深空探测|周六 · 茶余星话|周日 · 视频天象
作者:苏黎世大学(University of Zurich)
编排翻译:简稚珉
校译:牧夫校对组
后期:王启儒
原文链接:https://knowridge.com/2025/12/uranus-and-neptune-could-be-rock-giants-not-just-ice-worlds/
海王星
Credit:NASA
几十年来,科学家们一直觉得天王星和海王星是妥妥的 “冰巨星”—— 主要由水、氨、甲烷这类冰态物质构成的行星。
但苏黎世大学和瑞士国家行星科学中心(NCCR PlanetS)的一项新研究,直接挑战了这个坚守了几十年的老观念!
研究团队表示,这两颗远在太阳系边缘的行星,核心的岩石含量可能比之前想要更多,内部也不完全是冰芯。
传统分类里,太阳系行星分三类:地球、火星这样的 “岩石派”,木星、土星这样的 “气态派”,还有就是天王星、海王星专属的 “冰巨星派”。
它们之所以被贴上 “冰系” 标签,是因为大家觉得这俩行星诞生在离太阳老远的地方,那儿的冰冻物质到处都是,就地取材自然成了 “冰做的”。
但发表在《天文学与天体物理学》期刊上的这项新研究却直言:“这种分类实在太笼统啦!” 研究认为,天王星和海王星或许是 “岩石占比超高” 的类型,而非 “冰含量说了算”,也可能是介于两者之间的 “混搭型” 行星。
研究团队不像传统模型要么全靠猜,要么纯靠观测数据把问题简化到极致,他们玩了个 “混搭思路”。
先给每颗行星随机生成一堆内部密度分布模型,再计算每种模型会如何影响行星的引力场,最后和探测器实测的数据比对。
就这么反复迭代了多次,终于构建出既无预设偏见、又贴合物理实际的模型。
海王星“洋葱圈”结构图
Credit:牧夫天文
结果让人意外:天王星和海王星的内部成分,居然有超多可能性。它们不只是 “满是水冰” 的样子,还可能藏着巨量岩石。
这想法其实和其他发现能对上 —— 比如冥王星,看着也是个 “遥远冰球”,实则核心全是岩石。
这研究还解开了天王星和海王星 “奇葩磁场” 的部分谜团。地球只有两个清晰的磁极,但这俩行星的磁场复杂到离谱,居然有好多个磁极。
新模型显示,行星深处可能存在 “离子水”(一种在极端压力下形成的水形态),这些离子水层或许就是磁场发电机的来源。研究人员还发现,天王星的磁场发源地可能比海王星更深,这也能解释为啥它俩的磁场这么 “非主流”。
太阳系家族合照
Credit:牧夫天文
不过就算有了这些突破,谜团还没完全解开。科学家们还搞不懂,在巨行星内部的极端压力和温度下,物质会表现出啥特性。这些未知因素可能会影响模型的准确性,研究团队也盼着有新的实验室数据,能进一步完善研究。
尽管挑战还在,但这篇研究给理解天王星和海王星打开了全新思路。
研究人员说,想真正揭开谜底,还得靠更多新的太空任务。目前的数据不够精细,没法确定这俩行星到底是 “岩石为主” 还是 “冰为主”。未来的探测器说不定能穿透它们美丽的蓝色云层,揭开内部真相 —— 到时候,我们对太阳系外层的认知,可能将要彻底改写!
责任编辑:王启儒
牧夫新媒体编辑部
『天文湿刻』 牧夫出品
微信公众号:astronomycn
这张令人惊叹的图片展示了著名的"失落星系"(NGC 4535),一个距离地球约5000 万光年的棒旋星系,位于室女座中。
谢谢阅读
热门跟贴