Kiderülhet, hogyan született az Uránusz és a Neptunusz

Az Uránusz és a Neptunusz születési titkaira deríthet fényt egy amerikai és francia kutatók által kidolgozott modell, amelyet a The Astrophysical Journal folyóiratban ismertették a tudósok - írja az MTI.

Az általánosan elfogadott elmélet szerint a Naprendszer kialakulása egy porból és gázokból álló felhő összehúzódásával kezdődött. Ebben a forgó, korong alakú felhőben, a szoláris ködben lezajló folyamatok határozták meg központi csillagunk és égitesteinek tulajdonságait, például a mozgásukat, összetételüket, felszíni alakzataikat. A Napból kiáramló részecskesugárzás, a napszél a gázokat a szoláris köd belső részéből a peremvidékre fújta. Ennek következtében a belső kerületekben a bolygókezdemények kialakulásában kizárólag szilárd anyagok vettek részt, ezért állnak főleg szilikátokból a Föld-típusú bolygók. A távolabbi tartományokban már a vízmolekulák is részt vettek a bolygókezdemények létrehozásában, jelentős mennyiségű gázt a szoláris ködből csak a peremvidéki óriásbolygók tudtak magukhoz vonzani.

Az Uránusz és a Neptunusz a Naprendszer hetedik és nyolcadik bolygója, tömegük körülbelül 15-ször múlja felül a Földét. A két égitest tömegének akár 90 százalékát is jég alkotja, és igen magas a szén koncentrációja is. E jellegzetességek miatt mind a mai napig tudományos viták tárgyát képezi az Uránusz és Neptunusz származása. Az általánosan elfogadott modellek, valamint a külső Naprendszerben végzett megfigyelések ugyanis nem tudták megmagyarázni, hogyan alakulhatott ki a két égitest jelenlegi tartózkodási helyén. Ez a régió ugyanis oly távol van a Naptól, hogy a számítások szerint keletkezésük az adott helyen több száz millió évet vett volna igénybe. Ez idő alatt a fiatal Napnak a jelenleginél sokkal erősebb napszele elfújta volna a bolygókeletkezéshez szükséges anyagok jelentős részét

A kutatócsoport az Európai Űrügynökség (ESA) Herschel űrszondája segítségével az Uránusz és a Neptunusz légkörének izotóp-összetételét, elsősorban a deutérium (nehézhidrogén) és a hidrogén (D/H) arányát vizsgálta. Ezzel a módszerrel kutatják a Naprendszert alkotó elemek származási helyét, mivel a D/H-mutató a hőmérséklettől függően változik: a Nap közelében alacsonyabb, a távolabbi régiókban pedig magasabb. Az általánosan elfogadott elméletek szerint az Uránusz és a Neptunusz ugyanazon a távoli peremvidéken született, ahol az üstökösök, ezért magasnak kell(ene) lennie a D/H-aránynak. A Herschel űrszondával végzett mérések szerint viszont ez a mutató a két bolygó esetében lényegesen alacsonyabb, mint az üstökösöknél mért arány.

Az amerikai és francia kutatók kidolgozták a Naprendszerben a legelterjedtebb gázok eloszlásának és tovaszállításának modelljét. Számításaik kimutatták azokat a területeket, ahol a hőmérséklet elég alacsony a szoláris felhőben lévő gázok kondenzációjához, ez az úgynevezett jégvonal, ahol a vízjég már kristályos formában van jelen a Naprendszerben. A modellszámítások szerint e jégvonal térségében képződött az Uránusz és a Neptunusz, születési helyük megmagyarázza a két bolygó vegyi összetételének fura jellegzetességeit.