Iskjempene
Forskere er ivrige etter å sende et romfartøy tilbake til Uranus eller Neptun. Hvorfor?
Bli bedre kjent med Uranus og Neptun, og finn ut hvorfor forskere er så ivrige etter å sende et romfartøy tilbake til Uranus eller Neptun.
Dersom du reiser til utkanten av solsystemet, kan du få deg litt av en overraskelse. Nesten helt ytterst finner du to såkalte «iskjemper». Dette er verdener som er større enn steinplaneter og mindre enn gasskjemper. Deres forenklede betegnelse, iskjemper, forteller ikke hele sannheten om disse komplekse verdenene, som vi først nå begynner å forstå. Velkommen til Uranus og Neptun.
Kun ett romfartøy har noen gang besøkt disse to planetene: Voyager 2-sonden. Det var i 1986 og 1989. Voyager 2 benyttet seg av en sjelden oppstilling av planetene som bare inntreffer én gang hvert 176. år. Sonden fløy forbi gasskjempene Jupiter og Saturn, før den besøkte Uranus og Neptun. Selv om disse to planetene har status som to av de åtte store planetene i solsystemet, er vår kunnskap om dem begrenset. Kunnskapen kommer hovedsakelig fra den korte forbiflyvningen for 30 år siden, i tillegg til bakke- og romobserv asjoner gjort naer Jorda.
Avstanden til Uranus og Neptun fra Jorda –
2,7 milliarder og 4,3 milliarder kilometer i gjennomsnitt – har gjort disse to verdenene vanskelig å utforske. Akkurat nå planlegger forskere ved NASA å reise tilbake til en eller begge disse planetene. Begge er interessante, men bare én av dem vil sannsynligvis bli valgt for naermere studier, med en oppskytni ngsdato rundt 2030–2031. Det er av spesiell interesse å sende en sonde inn i atmosfaeren til en av planetene, slik vi gjorde med Galileo-sonden som besøkte Jupiter i 1995.
Det er god grunn til å reise tilbake, fordi både Uranus og
Neptun – som har over 14,5 og 17 ganger Jordas masse – fortsatt skjuler mange hemmeligheter.
For eksempel utstråler Uranus nesten like mye varme som den absorberer fra Sola, noe som betyr at den mangler en sterk intern varmekilde, i motsetning til de andre ytre planetene. Og vi vet ikke helt hvorfor den gjør det. I Neptuns tilfelle er månen Triton utrolig spennende. Triton er muligens en dvergplanet som er stjålet
fra Kuiperbeltet lenger ut i solsystemet. Ved å studere denne månen på naert hold kan vi avsløre dens opprinnelse og muligens utforske et Kuiperbelte-objekt (KBO).
Navnet «iskjemper» er litt misvisende – det er relativt lite fast is i dem i dag. Disse iskjempene inneholder høye nivåer av tyngre grunnstoffer, som oksygen, karbon og nitrogen, som trolig er de nest mest vanlige grunnstoffene i Sola. Da planetene ble dannet, var grunnstoffene sannsynligvis samlet i frossen form eller blandet inn i vannis. Gasskjempene, slik som Jupiter og Saturn, har fått sine navn på grunn av de store mengdene hydrogen- og heliumgass i lagene sine, sannsynligvis samlet fra støv- og gasskiven som omga den unge Sola.
Inni hver av de to iskjempene tror vi det er en steinkjerne av jern og nikkel som er fra en halv til flere ganger Jordas masse. Omkring deres kjerner antas det å vaere ishav av metan, vann og ammoniakk. Likevel begynner vi først nå å forstå hva som skjer i disse regionene.
I dag vil du ha vanskelig for å hevde at Uranus og Neptun er isete i tradisjonell forstand. Temperaturene i disse planetene kan nå tusenvis av grader, men trykket er rundt 100 000 ganger Jordas trykk. Derfor bli vann og andre forbindelser knust inn i en «superionisk» fase, hvor de verken er faste eller vaeske. Noen atomer, som oksygen, er i hovedsak frosset, mens andre, for eksempel hydrogen, beveger seg med høye hastigheter. Dette gir noen underlige regioner.
Forskerne hevder at trykket og temperaturen er så intens at det kan regne diamanter inni disse planetene. Forskerne har etterliknet denne prosessen på Jorda og har produsert diamanter på noen få nanometer. Men i Uranus og Neptun kan prosessen vare i millioner av år og produsere større diamanter.
Det meste av planetenes masse består av en varm, tett vaeske av «is», mens Jupiter og Saturn hovedsakelig er gigantiske baller av hydrogenog heliumgass. Det ser ut til at iskjempene må danne seg under ganske presise omstendigheter etter at gasskjempene har sugd til seg annet materiale. Og selv da må iskjempene klare å vokse seg store nok til å omgi sin steinkjerne med gass. Likevel er iskjemper overraskende nok en av de vanligste typene eksoplaneter.
Videre studier av Uranus og Neptun er ikke bare viktige for å forstå vårt eget solsystem. Samtidig som vi er interessert i å vite hva som gjør disse verdenene så annerledes, vil vi også vite hvorfor så mange andre planetsystemer har iskjemper. Det finnes også planeter som er litt mindre (omtrent ti ganger Jordas masse), kjent som mini-Neptuner. En romferd til en av disse iskjempene ville gi oss en kavalkade av vitenskap. Det er mange som håper at et slikt oppdrag vil skje snart.