Quando a sonda Voyager 2 da NASA sobrevoou Urano em janeiro de 1986 e Netuno em agosto de 1989, fez uma descoberta surpreendente: nenhum dos dois icônicos gigantes de gelo tinha um campo magnético dipolar tão forte como o da Terra. A descoberta levantou questões sobre a composição, temperatura e dinâmica dos núcleos desses mundos gelados.
Alguns cientistas teorizaram que os interiores desses planetas contêm gelo de água superiônica, um estado exótico em que os prótons se movem por meio de uma rede cristalina de oxigênio. Há até quem aposte em uma grande chuva de diamantes, onde, sob pressões altíssimas, átomos de carbono espremidos se convertem em "joias planetárias", e chovem.
Em um estudo recente, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), um cientista planetário da Universidade da Califórnia em Berkeley, nos EUA, propõe uma nova teoria. Para ele, ambos os planetas têm estruturas interiores estratificadas em camadas que não se misturam, permanecendo separadas como óleo e água em um recipiente.
Simulando os núcleos de Urano e Netuno
Há dez anos, o autor do estudo atual, Burkhard Militzer, tentou resolver o problema, usando simulações de computador com cerca de 100 átomos com as proporções de carbono, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio dos planetas azuis. Mas, no ano passado, com a ajuda do aprendizado de máquina, ele conseguiu executar um modelo de computador simulando o comportamento de 540 átomos.
Nesse modelo, que orientou o estudo atual, Militzer descobriu “que as camadas se formam naturalmente à medida que os átomos são aquecidos e comprimidos” afirma um comunicado. Para o professor dos Departamentos de Ciências da Terra e Planetárias e Astronomia, um oceano profundo de água fica logo abaixo das camadas de nuvens e, abaixo disso, um fluido altamente comprimido de carbono, nitrogênio e hidrogênio.
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As simulações computacionais revelaram que, nos interiores planetários, água, metano e amônia formam camadas separadas, devido à compressão do hidrogênio, espremido para fora do metano e da amônia. São essas camadas que não se misturam entre si as responsáveis por nem Urano, nem Netuno terem um campo magnético como o nosso.
Quais as conclusões do estudo sobre Urano e Netuno?
As simulações de Militzer preveem que, abaixo da atmosfera de 4,8 mil quilômetros de Urano, há uma camada rica em água com 8 mil quilômetros de espessura e, abaixo dela, outra camada, também com 8 mil quilômetros, porém formada com hidrocarbonetos. O núcleo do sétimo planeta é rochoso e aproximadamente do tamanho de Mercúrio, diz o autor.
Mais massivo que Urano, Netuno é menor em diâmetro, tem uma atmosfera mais tênue, mas camadas de água e de hidrocarbonetos igualmente espessas. Maior do que o de Urano, o núcleo de Netuno é quase do tamanho de Marte.
Militzer espera agora testar em laboratório, sob temperaturas e pressões extremas, se os elementos se estratificam naturalmente, mantendo as proporções químicas originais do momento da formação do Sistema Solar.
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