O Sistema Solar é comumente agrupado pela composição planetária: quatro planetas terrestres rochosos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte), dois gigantes gasosos massivos (Júpiter e Saturno) e um par de gigantes de gelo (Urano e Netuno). No entanto, novas pesquisas de uma equipe científica da Universidade de Zurique (UZH) sugerem que Urano e Netuno podem conter muito mais rocha do que se supunha anteriormente. O estudo não argumenta que esses planetas devem ser ou ricos em água ou ricos em rocha. Em vez disso, questiona a ideia de longa data de que um interior rico em gelo é a única conclusão apoiada pelos dados disponíveis. Essa interpretação mais ampla também está alinhada com a descoberta de que Plutão, um planeta anão, é dominado por rocha.
Para entender melhor o que existe dentro de Urano e Netuno, os pesquisadores criaram uma técnica de simulação especializada. “A classificação como gigantes de gelo é uma simplificação excessiva, pois Urano e Netuno ainda são pouco compreendidos”, diz Luca Morf, estudante de doutorado na Universidade de Zurique e autor principal do trabalho. “Modelos baseados em física eram muito dependentes de suposições, enquanto modelos empíricos são muito simplistas. Combinamos ambas as abordagens para obter modelos internos que são ‘agnósticos’ ou imparciais e, ao mesmo tempo, fisicamente consistentes.”
O processo começa com um perfil de densidade gerado aleatoriamente representando o interior de cada planeta. A equipe, em seguida, determina o campo gravitacional que corresponderia às medições observacionais e usa essa informação para inferir a possível composição. O ciclo se repete até que o modelo se ajuste melhor a todos os dados disponíveis.
Expandindo a Faixa de Possíveis Interiores
Usando essa abordagem imparcial e fundamentada na física, os pesquisadores descobriram que a composição interior dos chamados gigantes de gelo do Sistema Solar não está restrita ao gelo (comumente interpretado como água). “É algo que sugerimos pela primeira vez há quase 15 anos, e agora temos a estrutura numérica para demonstrar isso”, diz Ravit Helled, professor da Universidade de Zurique e iniciador do projeto. Seus resultados mostram que qualquer um dos planetas poderia ser dominado por camadas ricas em água ou por uma estrutura muito mais rochosa.
As descobertas também oferecem novas perspectivas sobre os campos magnéticos incomuns de Urano e Netuno. O campo magnético da Terra apresenta dois polos bem definidos, mas os campos desses planetas distantes são mais irregulares e incluem múltiplos polos. De acordo com Helled, “Nossos modelos têm camadas de ‘água iônica’ que geram dínamos magnéticos em locais que explicam os campos magnéticos não dipolares observados. Também descobrimos que o campo magnético de Urano se origina mais profundo do que o de Netuno.”
Por que Missões Futuras São Essenciais
Embora o estudo forneça novas interpretações promissoras, incertezas permanecem. “Um dos principais problemas é que os físicos ainda mal entendem como os materiais se comportam sob as condições exóticas de pressão e temperatura encontradas no interior de um planeta, isso pode impactar nossos resultados”, explica Morf, que pretende expandir o trabalho de modelagem.
Mesmo com os desconhecidos restantes, os resultados abrem a porta para novos cenários internos, desafiam suposições de longa data e destacam lacunas importantes na ciência dos materiais em condições planetárias. “Tanto Urano quanto Netuno poderiam ser gigantes rochosos ou gigantes de gelo dependendo das suposições do modelo. Os dados atuais são insuficientes para distinguir os dois, e, portanto, precisamos de missões dedicadas a Urano e Netuno que possam revelar sua verdadeira natureza”, conclui Ravit Helled.
