Uranus und Neptun, die beiden Eisriesen des Sonnensystems, faszinieren Wissenschaftler seit langem aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften, einschließlich ihrer seltsamen Magnetfelder. Forscher haben kürzlich eine neue Theorie vorgeschlagen, die diese Besonderheiten erklären könnte: Riesige Wasserozeane in unbekannten Tiefen wären für bestimmte ungewöhnliche Verhaltensweisen verantwortlich, die in den Magnetfeldern dieser fernen Welten beobachtet werden.
Ozeane unter Druck
DER Magnetfelder Uranus und Neptun haben schon immer viele Fragen aufgeworfen. Vor fast vierzig Jahren wurden während ihrer Erkundung durch die Raumsonde Voyager 2 überraschende Daten gesammelt, die Magnetfelder aufdeckten chaotisch und abweichend weit entfernt von der klaren und geordneten Konfiguration, die auf Planeten wie der Erde oder dem Jupiter beobachtet wird. Während sich die Magnetfelder des letzteren um den Nord- und Südpol konzentrieren, sind die von Uranus und Neptun viel unorganisierter und weisen eine scheinbar zufällige Ausrichtung auf. Warum weisen diese beiden Planeten eine solche Anomalie auf?
Um diese Frage zu beantworten, schlug eine Forschergruppe unter der Leitung von Burkhard Militzer von der University of California in Berkeley ein Computermodell vor, das die innere Struktur von Uranus und Neptun simuliert. Nach diesem neuen Ansatz könnte die Ursache für atypische Magnetfelder darin liegen Ozeane aus Wasser die sich unter extremen Druck- und Temperaturbedingungen unter der Atmosphäre dieser Planeten verstecken.
Diese Ozeane würden nicht wie auf der Erde aus flüssigem Wasser bestehen, sondern „superionisches“ Wassereine Form von Wasser, bei der Moleküle unter Druck zerfallen und einen Hybridzustand auf halbem Weg zwischen fest und flüssig bilden. Dieses „Wasser“ wäre es auch vermischt mit Stoffen wie Methan und AmmoniakDadurch entsteht eine einzigartige Dynamik, die möglicherweise für die unorganisierte Ausrichtung der Magnetfelder verantwortlich ist.
Keine Konvektion
Im Detail wären Uranus und Neptun zwar ähnlich groß, aber dennoch vorhanden bemerkenswerte Unterschiede die vermutlich ihr Magnetfeld beeinflussen. Nach Militzers Modell hätte Uranus eine dichte Atmosphäre mit einem felsigen Kern von der Größe von Merkur, der von einer dicken Schicht aus Kohlenwasserstoffen umgeben wäre, die ihrerseits mit Wasser bedeckt wäre. Im Gegensatz dazu hätte Neptun, der etwas massereicher ist, einen größeren Kern, die Größe des Mars, und eine dünnere Atmosphäre. Diese Unterschiede in ihrer inneren Struktur könnten erklären, warum ihre Magnetfelder unterschiedlich sind, obwohl die beiden Planeten von der Größe her vergleichbar sind.
Bezüglich der Desorganisation dieser Magnetfelder legt das Modell nahe, dass aufgrund der extreme Drücke In diesen Tiefen bilden sich zwei Schichten: eine Schicht aus Kohlenwasserstoffen und Ammoniak, die sich unter dem Wasser befindet, und eine Schicht aus kälterem, dichterem Wasser darüber. Diese Schichten würden eine stabile Schichtung erzeugen, fast wie ein Kunststoffpolymer, das verhindert Konvektionder Prozess, bei dem Wärme Materialien in der Tiefe zirkuliert, beispielsweise auf der Erde oder auf dem Jupiter. Das Fehlen von Konvektion könnte daher der Schlüssel dazu sein Störung der Magnetfelder von Uranus und Neptun.
Diese neue Theorie könnte wichtige Konsequenzen für die zukünftige Erforschung dieser beiden Planeten haben. Wenn unter Druck stehende Ozeane eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung von Magnetfeldern spielen, könnte dies neue Erkenntnisse darüber liefern, wie sich diese Planeten entwickeln und welche internen Prozesse sie steuern. Zukünftige Weltraummissionen, wie die von der NASA vorgeschlagene Uranus-Orbiter-Mission, könnten diese Theorie bestätigen oder verfeinern und diese faszinierenden und mysteriösen Welten besser verstehen.
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