新研究稱天王星可能幾乎全是水 岩石和水比例0.04

科技媒體 Space 於 10 月 13 日發佈博文，報道稱最新研究指出，天王星和海王星或許並非傳統意義上的「冰巨星」，並認為將它們改稱為「岩石巨星」更為貼切。基於太陽系形成模型，天文學家此前認為天王星和海王星是「冰巨星」，其內部由水、氨及其他冰類化合物構成。然而，一項最新研究顯示，我們對這兩顆行星內部的理解可能存在重大誤區。



哈勃太空望遠鏡觀測到的天王星（左）和海王星的合成圖像。

IT之家援引博文介紹，與木星和土星不同，天王星和海王星自 30 多年前旅行者 2 號飛掠後，再無探測器訪問。科學家只能通過磁場、大氣特徵及衛星軌道變化等間接線索推測內部結構。

新研究為突破模型假設局限，採用「隨機生成」法，建立數千種可能的內部模型，再與觀測數據匹配，形成符合實測結果的數據庫。

分析顯示，天王星和海王星的氫和氦佔比均不足四分之一，符合理論預期。模型還揭示了導電層，可解釋它們複雜的磁場。但這項研究也指出，基於現有的數據，無法探究天王星和海王星的內部構成。



左圖為美國宇航局哈勃太空望遠鏡拍攝的海王星增強彩色圖像。右圖為該圖像與美國宇航局詹姆斯・韋伯太空望遠鏡的數據合成。圖中青色斑點代表極光活動，白色雲層則來自韋伯近紅外光譜儀（NIRSpec）的數據，疊加在哈勃第三號廣角相機拍攝的海王星完整圖像上。

建模數據對天王星的岩石與水的比例差異很大，最低為 0.04（意味着這顆行星幾乎完全由水組成），最高可達 3.92（意味着大部分為岩石）。

因此新研究認為「冰巨星」之名將不再準確，應該將其歸類「岩石巨星」。天王星和海王星或許比木星、土星還含有更多岩石物質，這將挑戰現有的太陽系形成模型。