O sistema solar é geralmente 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 de investigação da Universidade de Zurique (UZH) sugere que Urano e Neptuno podem conter muito mais rochas do que se pensava anteriormente. O estudo não afirma que estes planetas devam ser ricos em água ou ricos em rochas. Em vez disso, desafia a ideia de longa data de que um interior gelado é a única conclusão apoiada pelos dados disponíveis. Esta interpretação mais ampla também é consistente com a conclusão de que Plutão, um planeta anão, é dominado por rochas.
Para entender melhor o que está escondido dentro de Urano e Netuno, os pesquisadores criaram uma técnica especial de modelagem. “A classificação dos gigantes gelados é demasiado simplista porque Urano e Neptuno ainda são pouco compreendidos”, diz Luca Morf, estudante de doutoramento na Universidade de Zurique e principal autor do artigo. “Os modelos baseados na física eram muito difíceis de adivinhar, enquanto os modelos empíricos eram muito simplistas. Combinamos ambas as abordagens para obter modelos internos que são ‘agnósticos’ ou imparciais, mas fisicamente consistentes.”
O processo começa com um perfil de densidade gerado aleatoriamente representando o interior de cada planeta. A equipe então determina um campo gravitacional que corresponderá às medições observacionais e usa essa informação para inferir uma possível composição. O ciclo se repete até que o modelo melhor se ajuste a todos os dados disponíveis.
Expandindo a gama de interiores possíveis
Usando esta abordagem imparcial e baseada na física, os investigadores descobriram que a composição interna dos chamados gigantes gelados do Sistema Solar não se limita ao gelo (que normalmente é interpretado como água). “Isto é algo que propusemos pela primeira vez há quase 15 anos e agora temos a base digital para demonstrá-lo”, diz Ravit Heled, professor da Universidade de Zurique e iniciador do projeto. Os seus resultados mostram que qualquer planeta pode ser dominado por camadas ricas em água ou por uma estrutura muito mais rochosa.
As descobertas também fornecem uma nova visão sobre os campos magnéticos incomuns de Urano e Netuno. O campo magnético da Terra tem dois pólos claramente definidos, mas os campos destes planetas distantes são mais irregulares e incluem múltiplos pólos. De acordo com Heled, “nossos modelos têm as chamadas camadas de ‘água iônica’ que criam 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 importantes
Embora a pesquisa forneça novas interpretações promissoras, as incertezas permanecem. “Um dos principais desafios é que os físicos ainda mal entendem como os materiais se comportam nas condições exóticas de pressão e temperatura encontradas no centro do planeta, e isso pode afetar 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 em ambientes planetários. “Tanto Urano como Neptuno podem ser gigantes rochosos ou gigantes de gelo, dependendo dos pressupostos do modelo. Os dados atuais não são suficientes para distinguir entre eles e, portanto, precisamos de missões especiais a Urano e Neptuno que possam revelar a sua verdadeira natureza,” conclui Ravit Heled.
