Studi baru dari Universitas Zurich menantang pandangan tradisional Uranus dan Neptunus sebagai raksasa es, menyarankan bahwa mereka mungkin didominasi oleh batuan. Peneliti mengembangkan pendekatan pemodelan hibrida untuk mengeksplorasi struktur interior yang mungkin. Temuan juga menerangi medan magnet tidak beraturan planet-planet tersebut.
Klasifikasi Tata Surya mengelompokkan planet berdasarkan komposisi, dengan Uranus dan Neptunus lama dianggap raksasa es karena atmosfer biru mereka yang jauh. Namun, tim dari Universitas Zurich mengusulkan bahwa dunia-dunia ini mungkin mengandung lebih banyak batuan daripada yang diperkirakan sebelumnya. Dipimpin oleh mahasiswa PhD Luca Morf dan Profesor Ravit Helled, penelitian ini mempertanyakan asumsi bahwa interior kaya es adalah penjelasan tunggal yang didukung data.
Untuk menyelidiki, para ilmuwan menciptakan simulasi inovatif yang menggabungkan model berbasis fisika dan empiris. Pendekatan 'agnostik' ini dimulai dengan profil kepadatan acak untuk interior setiap planet, kemudian menyesuaikannya untuk cocok dengan medan gravitasi yang diamati dan menyimpulkan komposisi. Proses ini berulang hingga model selaras dengan semua pengukuran yang tersedia. 'Klasifikasi raksasa es terlalu disederhanakan karena Uranus dan Neptunus masih kurang dipahami,' jelas Morf. 'Model berbasis fisika terlalu penuh asumsi, sementara model empiris terlalu sederhana. Kami menggabungkan keduanya untuk mendapatkan model interior yang tidak bias dan tetap konsisten secara fisik.'
Hasilnya menunjukkan bahwa planet mana pun bisa memiliki lapisan kaya air atau struktur lebih berbatuan, memperluas rentang interior yang mungkin. Hal ini selaras dengan pengamatan Pluto, planet kerdil yang didominasi batuan. Studi ini juga membahas medan magnet aneh planet-planet tersebut, yang tidak memiliki pola bipolar jelas seperti Bumi dan malah menunjukkan kutub ganda. Helled mencatat, 'Model kami memiliki lapisan air ionik yang disebut-sebut menghasilkan dinamo magnetik di lokasi yang menjelaskan medan magnet non-dipolar yang diamati. Kami juga menemukan bahwa medan magnet Uranus berasal lebih dalam daripada Neptunus.'
Meskipun ada wawasan ini, ketidakpastian tetap ada, terutama bagaimana material berperilaku di bawah tekanan dan suhu planet ekstrem. 'Salah satu masalah utama adalah fisikawan masih kurang memahami bagaimana material berperilaku di bawah kondisi eksotis tekanan dan suhu di jantung planet, ini bisa memengaruhi hasil kami,' kata Morf. Helled menekankan kebutuhan misi masa depan: 'Baik Uranus maupun Neptunus bisa menjadi raksasa batuan atau raksasa es tergantung asumsi model. Data saat ini tidak cukup untuk membedakan keduanya, sehingga kami membutuhkan misi khusus ke Uranus dan Neptunus yang dapat mengungkap sifat sebenarnya mereka.'
Pekerjaan ini diterbitkan di Astronomy pada 2025.