O Sistema Solar é comumente agrupado por composição planetária: quatro planetas terrestres rochosos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte), dois gigantes gasosos massivos (Júpiter e Saturno) e um par de gigantes de gelo (Urano e Netuno). No entanto, uma nova investigação de uma equipa científica da Universidade de Zurique (UZH) sugere que Urano e Neptuno podem conter muito mais rocha do que se supunha anteriormente. O estudo não argumenta que estes planetas devam ser ricos em água ou em rochas. Em vez disso, questiona a ideia de longa data de que um interior repleto de gelo é a única conclusão apoiada pelos dados disponíveis. Esta interpretação mais ampla também se alinha com a descoberta de que Plutão, um planeta anão, é dominado por rochas.
Para entender melhor o que existe dentro de Urano e Netuno, os pesquisadores criaram uma técnica de simulação especializada. “A classificação dos gigantes gelados é simplificada demais, pois Urano e Netuno ainda são pouco compreendidos”, diz Luca Morf, estudante de doutorado na Universidade de Zurique e autor principal do trabalho. “Os modelos baseados na física eram muito carregados de suposições, enquanto os modelos empíricos eram muito simplistas. Combinamos as duas abordagens para obter modelos interiores que são “agnósticos” ou imparciais e, ainda assim, fisicamente consistentes.”
O processo começa com um perfil de densidade gerado aleatoriamente representando o interior de cada planeta. A equipe então determina o campo gravitacional que corresponderia às medições observacionais e usa essa informação para inferir a possível composição. O ciclo é repetido até que o modelo melhor se ajuste a todos os dados disponíveis.
Expandindo a gama de possíveis interiores
Utilizando esta abordagem imparcial e baseada na física, os investigadores descobriram que a composição interior dos chamados gigantes de gelo do Sistema Solar não se restringe ao gelo (comumente interpretado como água). “É algo que sugerimos pela primeira vez há quase 15 anos e agora temos a estrutura numérica para demonstrá-lo”, diz Ravit Helled, professor da Universidade de Zurique e iniciador do projeto. Os seus resultados mostram que qualquer um dos planetas pode ser dominado por camadas ricas em água ou por uma estrutura muito mais rochosa.
As descobertas também oferecem uma nova visão sobre os campos magnéticos incomuns de Urano e Netuno. O campo magnético da Terra apresenta dois pólos bem definidos, mas os campos destes planetas distantes são mais irregulares e incluem múltiplos pólos. De acordo com Helled, “Nossos modelos têm as chamadas camadas de” água iônica “que geram dínamos magnéticos em locais que explicam os campos magnéticos não dipolares observados. Também descobrimos que o campo magnético de Urano se origina mais profundamente que o de Netuno.”
Por que as missões futuras são essenciais
Embora o estudo forneça novas interpretações promissoras, as incertezas permanecem. “Uma das principais questões é que os físicos ainda mal entendem como os materiais se comportam sob as condições exóticas de pressão e temperatura encontradas no coração de um planeta, isso pode impactar nossos resultados”, explica Morf, que pretende ampliar o trabalho de modelagem.
Mesmo com as incógnitas restantes, os resultados abrem as portas para novos cenários interiores, desafiam suposições de longa data e destacam lacunas importantes na ciência dos materiais nas condições planetárias. “Tanto Urano como Neptuno podem ser gigantes rochosos ou gigantes de gelo, dependendo dos pressupostos do modelo. Os dados atuais são atualmente insuficientes para distinguir os dois e, portanto, precisamos de missões dedicadas a Urano e Neptuno que possam revelar a sua verdadeira natureza,” conclui Ravit Helled.
