اورانوس و نپتون شبیه دوقلو هستند. دانشمندان اکنون فکر می کنند این یک تصادف است

با وجود مستند نمادین، اورانوس و نپتون مسلما "سیاره های آبی" واقعی در منظومه شمسی ما هستند. و شباهت‌های بصری آنها تا حدی اخترشناسان را متقاعد کرد که آنها دوقلوهای تکاملی و شیمیایی هستند - اما همانطور که یک مطالعه جدید نشان داده است ظاهر می‌تواند فریب دهد.

به طور خلاصه، طبق تحقیقات منتشر شده در Astronomy & Astrophysics، شباهت هایی که امروزه بین اورانوس و نپتون مشاهده می کنیم، ممکن است تصادفی باشد. مطالعه اندازه‌گیری‌های اخیر مونوکسید کربن نشان داد که جو عمیق نپتون نسبت به اورانوس اکسیژن بیشتری دارد. با استفاده از این اطلاعات، این تیم مدل‌هایی را برای ردیابی نواحی از دیسک پیش سیاره‌ای - یک بشقاب چرخشی از گاز و غبار که سیاره‌ها را تشکیل می‌دهد - که اورانوس و نپتون را به وجود آوردند، اجرا کردند.

با کمال تعجب، این تجزیه و تحلیل قویا نشان داد که اورانوس و نپتون از یک بخش از قرص پیش سیاره ای نیستند، که همچنین به آنها منشاء شیمیایی متفاوتی می دهد.

اولیویه موسیس، یکی از نویسندگان این مطالعه و دانشمند سیاره‌شناسی در موسسه تحقیقاتی جنوب غربی، در بیانیه‌ای گفت: «اورانوس و نپتون ممکن است امروزه شبیه دوقلو باشند، اما شیمی آن‌ها به ما می‌گوید که آنها بیشتر شبیه پسرعموها با تاریخچه‌های بسیار متفاوت هستند. بنابراین، شباهت‌های امروزی آنها در واقع به یک "تصادف قابل توجه" اشاره دارد.

این تیم در این مقاله توضیح داد که سیارات فراخورشیدی شبیه اورانوس و نپتون "بر جمعیت سیارات فراخورشیدی تسلط دارند." برای ستاره شناسان، این بدان معنی است که اورانوس و نپتون به عنوان بهترین صفحه مرجع (محلی) برای مطالعه منظومه های سیاره ای خارجی هستند. اما طبیعت در کنار گذاشتن اسرار خود چندان سخاوتمند نبوده است. بر اساس این مقاله، اورانوس و نپتون دارای فواصل دور خورشید مرکزی و دمای پایین هستند که توانایی ستاره شناسان برای مطالعه آنها را "به شدت محدود می کند".

این تیم افزود، غول‌های یخی همچنین در ابرها و گازهای غلیظی پوشیده شده‌اند که حتی بهترین تلسکوپ‌های رادیویی نمی‌توانند به طور قابل اعتمادی از آن‌ها عبور کنند.

سپس دوباره، دانشمندان همیشه راهی برای دور زدن این موانع طبیعی پیدا می کنند. همانطور که او در بیانیه توضیح داد، در این مورد، موسیس و همکارانش به دنبال «ردیاب‌های شیمیایی [که] به ما اجازه می‌دهند شرایط پنهان در زیر ابرهای مرئی آنها را بررسی کنیم» جستجو کردند. موسیس افزود، این تیم روی مونوکسید کربن (CO) مستقر شدند که در تروپوسفر فوقانی بسیاری از سیارات فراوان است. بر اساس این مطالعه، اندازه‌گیری‌های اخیر «به‌طور واضح» دی‌اکسید کربن را در تروپوسفرهای اورانوس و نپتون شناسایی کرده‌اند.

او ادامه داد: «با استفاده از این داده‌ها، می‌توانیم تکامل شیمیایی دیسک پیش سیاره‌ای و منشا مواد آن را مدل‌سازی کنیم.» به طور خاص، از اندازه‌گیری‌های CO، این تیم مجموعه‌ای از نسبت‌های احتمالی اکسیژن، هیدروژن و کربن را در اتمسفر عمیق سیارات به دست آورد، سپس مدلی را برای شبیه‌سازی چگونگی تکامل ترکیبات فرار مختلف از قرص پیش‌سیاره‌ای برای تشکیل سیارات به‌صورتی که امروزه مشاهده می‌کنیم، اجرا کرد.

به گفته موسیس، این تجزیه و تحلیل قویا نشان می‌دهد که «بلوک‌های سازنده» نپتون در واقع از اورانوس به خورشید جوان نزدیک‌تر بوده و بعدا به بیرون مهاجرت کرده‌اند. او افزود، تطبیق شیمی نپتون با این ایده که از همان «مخزن مواد کیهانی اورانوس» آمده، «سخت است». منطقی‌تر است که فرض کنیم قرص پیش سیاره‌ای اساسا بلوک‌های ساختمانی نپتون را به فاصله‌ای بسیار دور از جایی که برای اولین بار ظهور کرده‌اند پرتاب کرده است و این بلوک‌ها در نهایت در غول یخی که امروز می‌بینیم جمع می‌شوند.

موسیس گفت: «به طور خلاصه، دو جهان ظاهرا مشابه ممکن است از طریق دو مسیر تکاملی بسیار متمایز به مکان‌ها و شکل‌گیری‌های کنونی خود رسیده باشند.

همانطور که تیم در مقاله اعتراف کرد، بزرگترین محدودیت آن مسلما بدیهی ترین است: ما هیچ اندازه گیری در محل (در محل) جو اورانوس و نپتون نداریم. اگرچه داده‌های مدل‌سازی ممکن است به همان اندازه که دانشمندان می‌توانند آن‌ها را بسازند قانع‌کننده باشد، اما تا زمانی که نمونه‌های واقعی را به دست نیاوریم، واقعا نمی‌دانیم - که امیدواریم اگر مأموریت‌هایی مانند مدارگرد اورانوس و کاوشگر ناسا موفق به پرتاب شوند، به دست می‌آیند.

موسیس گفت: «یافته‌های ما پیامدهایی فراتر از نپتون و اورانوس و حتی بسیار فراتر از منظومه شمسی ما دارد. سیارات با اندازه های مشابه در اطراف ستارگان دیگر رایج هستند، به همین دلیل است که اورانوس و نپتون معیارهای اساسی برای درک چگونگی شکل گیری و تکامل سیارات در سراسر کهکشان هستند.