دراسة جديدة تزعزع تصنيف أورانوس ونبتون.. هل هما “عملاقان صخريان” أم “جليديان”؟

شروق سعد – مراسلين

في تحدٍ مباشر لتصنيف استمر لعقود، تشير أبحاث جديدة من جامعة زيورخ (UZH) والمركز الوطني للكفاءة في البحث (NCCR) PlanetS إلى أن كوكبي أورانوس ونبتون قد يكونان أكثر صخرية في نواتهما وأقل اعتماداً على “الجليد” (الماء والميثان المتجمد) مما كان يُعتقد سابقاً.
وتتحدى نتائج هذه الدراسة،التي نُشرت في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية، الفهم التقليدي لـ “العمالقة الجليدية”، وتفتح الباب أمام سيناريوهات جديدة لتكوينهما الداخلي الغامض.

لطالما صنف العلماء كوكبي أورانوس ونبتون كـ “عمالقة جليدية” بسبب الاعتقاد بتركيبهما الغني بالماء والمواد المتطايرة التي تتصلب تحت الضغط الهائل. لكن الدراسة الجديدة تشير إلى أن هذا التصنيف قد يكون “مبسطاً للغاية”.
طوّر الفريق، بقيادة طالب الدكتوراه لوكا مورف والبروفيسورة رافيت هيليد، نموذجاً “محايداً” وغير متحيز لمحاكاة الباطن الكوكبي، يتجاوز التركيب الغني بالماء. وقد أظهرت نتائج المحاكاة:

• هيمنة الصخور: أفضل تطابق لتكوين أورانوس ونبتون الداخلي يشير إلى أنهما قد يتكونان في الغالب من الصخور بدلاً من الجليد، وهو ما يتفق مع بيانات رصد بلوتو التي تشير إلى تكوينه المكون من 70% صخور و 30% ماء.
• تيارات الحمل الحراري: تشير الأبحاث إلى أن باطن الكوكبين قد يشهد تيارات حمل حراري (إعادة تدوير للمواد كما يحدث في الصفائح التكتونية للأرض)، بدلاً من الاعتقاد السائد بأن باطنهما مستقر.
  وعلّق لوكا مورف قائلاً: “إن تصنيف الكواكب العملاقة الجليدية مبسط للغاية، حيث لا يزال فهمنا لكوكب أورانوس ونبتون ضعيفاً… لقد جمعنا بين نماذج فيزيائية وتجريبية للحصول على نماذج داخلية غير متحيزة وفي الوقت نفسه متسقة فيزيائيًا.”
  حل لغز المجال المغناطيسي الغامض
  تقدم الدراسة الجديدة تفسيراً محتملاً للخاصية الأكثر غموضاً في هذين الكوكبين: مجالاتهما المغناطيسية غير الثنائية القطب (أي التي تحتوي على أكثر من قطبين)، والتي تنشأ في مواقع غريبة.
  قالت البروفيسورة رافيت هيليد: “تحتوي نماذجنا على ما يسمى بطبقات ‘الماء الأيوني’، والتي تولد دينامو مغناطيسي في مواقع تفسر المجالات المغناطيسية غير ثنائية القطب المرصودة.” وأضافت أن هذه الطبقات تولد المجال المغناطيسي لأورانوس على أعماق أكبر من نبتون.
  الحاجة لبعثات مستقبلية
  
  على الرغم من قوة النتائج، يشدد العلماء على أن البيانات الحالية، والتي تعتمد بالأساس على مهمة فوياجر 2 الوحيدة (عامي 1986 و 1989)، لا تزال غير كافية للحسم النهائي.
  وختاماً، قال مورف: “يمكن أن يكون كل من أورانوس ونبتون عملاقين صخريين أو عملاقين جليديين، وذلك اعتمادًا على افتراضات النموذج… البيانات الحالية غير كافية للتمييز بين الاثنين، ولذلك نحتاج إلى بعثات مخصصة إلى أورانوس ونبتون يمكنها الكشف عن طبيعتهما الحقيقية.”
  تُقدّم هذه النتائج سيناريوهات جديدة وتوجّه دراسات علم المواد المستقبلية حول سلوك المادة في ظل الظروف القاسية لباطن هذه الكواكب.