天王星(左)和海王星是我们太阳系中最遥远的行星。天王星和海王星浓稠的蓝色氢氦大气层下方是否有水,引起科学家兴趣。(取自NASA专页)
〔编译陈成良/综合报导〕天王星和海王星,太阳系边缘的两颗冰巨行星,总是带著神秘的蓝绿色面纱,相较于其他行星,似乎略显单调乏味,让人提不起探索的兴趣。然而,最新科学研究指出,这两颗冰巨行星内部可能蕴藏著惊人的秘密:广袤深邃的海洋!
美国《富比世》(Forbes)杂志报导,美国加州大学柏克莱分校的地球与行星科学教授米利策(Burkhard Militzer)带领的研究团队,利用先进的机器学习技术,模拟了天王星和海王星内部高温高压环境下,540个原子的行为。模拟结果显示,在厚厚的氢氦大气层之下,可能存在一个深度达8000公里(约5000英里)的巨大海洋,其下方则是一层由碳、氮、氢组成的稠密流体,如同油水分层般泾渭分明。
过去,科学家曾推测冰巨行星内部可能存在钻石雨。但这项新理论指出,位于氢氦大气层云层下方的,并非钻石雨,而是广阔的海洋。米利策教授解释,由于行星内部的极端压力和温度,甲烷和氨中的氢被挤压出来,导致水与碳氮氢化合物分离,形成明显的层次,就像油和水难以相融。
更重要的是,这个模拟结果与美国航太总署(NASA)航海家二号探测器在1986年和1989年飞掠天王星和海王星时所测量到的重力场数据相符。这项研究也解释了为何这两颗冰巨行星的磁场与地球、木星、土星截然不同,呈现出独特的杂乱无章状态,因为分层结构阻碍了全球偶极磁场的形成,这与地球的液态铁外核所产生的磁场形成机制大相迳庭。
目前,NASA正考虑在2034年前发射天王星探测器,届时海王星、天王星和木星将出现难得的行星排列,探测器可以借助木星的引力弹弓效应,缩短航程至11年。这项任务有望证实新的理论,并揭开天王星更多秘密,例如其卫星米兰达(Miranda)的冰层下是否也存在海洋,以及是否存在生命的可能性。