يكشف الغاز المستخرج من أورانوس أن مركزه جليدي

يبدو أن أورانوس يحتوي على كمية كبيرة من المياه المتجمدة على شكل جليد في باطنه أكثر مما يعتقد علماء الفلك، مما قد يحل لغزًا طويل الأمد حول ما إذا كان قد تشكل بشكل مختلف عن أقرب جيرانه نبتون.

تتمتع عمالقة الجليد مثل أورانوس ونبتون بأجواء غازية سميكة. وهذا يجعل من الصعب معرفة ما هو موجود داخل الكواكب أو كيفية تشكلها. ومع ذلك، يمكن للعلماء قياس الغازات في أغلفتهم الجوية، والتي يمكنهم بعد ذلك ربطها بالعمليات والعناصر العميقة في الداخل.

غالبًا ما يرتبط أول أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي للكوكب بكون أعمق أجزائه غنية بالماء أو الجليد، ولكن في حين أظهر نبتون المجاور وفرة من أول أكسيد الكربون مما يوحي بوجود مركز غني بالجليد، إلا أن أورانوس كان مفتقدًا، مما دفع بعض علماء الفلك إلى القول بأنه يحتوي على باطن صخري بدلاً من ذلك. إذا كان هذا صحيحًا، فهذا يعني أن نبتون وأورانوس تشكلا بطرق مختلفة تمامًا وليسا متشابهين كما يبدو.

والآن، اكتشف تيبولت كافالي – من جامعة بوردو في فرنسا – وزملاؤه أول أكسيد الكربون في الغلاف الجوي السفلي لأورانوس لأول مرة، مما يشير إلى أنه يحتوي على مياه أكثر ثراءً مما كان يُعتقد سابقًا.

يقول كافالي: “وجدنا أن أورانوس يقع في جانب العملاق الجليدي أكثر من كونه في جانب العملاق الصخري”. “إنه يخبرنا أن هذا الجدل قد انتهى الآن. علينا أن نكون حذرين عندما نقول أشياء من هذا القبيل، لأن الأمور تعتمد أيضًا على النمذجة، ولكن هذا هو الشعور الذي لدينا”.

استخدم كافالي وزملاؤه تلسكوب مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة في تشيلي لمراقبة أورانوس ثلاث مرات بين عامي 2022 و2024، واكتشفوا كميات كبيرة من أول أكسيد الكربون في الغلاف الجوي السفلي للكوكب. ثم استخدموا عدة نماذج بنسب مختلفة من الصخور والجليد لمحاولة إعادة إنتاج كمية أول أكسيد الكربون التي قاموا بقياسها، ووجدوا أنهم لا يستطيعون إعادة إنتاجها إلا مع النماذج الغنية بالجليد.

كما اكتشفوا أيضًا أول أكسيد الكربون في الغلاف الجوي العلوي لأورانوس، لكن هذا يشير إلى أنه من مصدر مختلف عن مصدره من داخل أورانوس، وربما من مذنب ضرب الكوكب منذ عدة قرون، كما يقول كافالي.

يعد العثور على أول أكسيد الكربون خطوة مهمة في فهم الجزء الداخلي العميق لأورانوس، لكن ليس من الواضح من أين يأتي، كما تقول فانيسا راميريز من جامعة ليدن في هولندا. “يتطلب تفسير وفرة الغلاف الجوي افتراضات حول الكيمياء والاختلاط والبنية الداخلية، وكلها تظل غير مؤكدة بالنسبة لأورانوس.”

يقول راميريز إن هذه الافتراضات والمجموعة الواسعة من النماذج المستخدمة لمحاكاة الجزء الداخلي لأورانوس تعني أن هناك العديد من نسب الصخور إلى الجليد المختلفة المتوافقة مع البيانات المتاحة. “في حد ذاته، فإنه لا يحسم مسألة ما إذا كان ينبغي اعتبار أورانوس في المقام الأول عملاقًا غنيًا بالجليد أو غنيًا بالصخور.”