Para entender melhor o que se encontra dentro de Urano e Netuno, os pesquisadores criaram uma técnica de simulação especializada. “A classificação de gigantes de gelo é simplificada demais, pois Urano e Netuno ainda são pouco compreendidos”, diz Luca Morf, aluno de doutorado na Universidade de Zurique e autor principal do trabalho. “Modelos baseados na física eram excessivamente baseados em suposições, enquanto modelos empíricos são simplistas demais. Nós combinamos ambas as abordagens para obter modelos interiores que são ‘agnósticos’ ou imparciais e ainda assim, fisicamente consistentes.”

O processo começa com um perfil de densidade gerado aleatoriamente, representando o interior de cada planeta. A equipe então determina o campo gravitacional que corresponderia às medições observacionais e usa essa informação para inferir a possível composição. O ciclo se repete até que o modelo melhor se ajuste a todos os dados disponíveis.

Expandindo a Faixa de Possíveis Interiores

Usando essa abordagem imparcial e fundamentada na física, os pesquisadores descobriram que a composição interior dos chamados gigantes de gelo do Sistema Solar não está restrita ao gelo (comumente interpretado como água). “É algo que sugerimos há quase 15 anos, e agora temos a estrutura numérica para demonstrá-lo”, diz Ravit Helled, Professora na Universidade de Zurique e iniciadora do projeto. Seus resultados mostram que qualquer um dos planetas poderia ser dominado por camadas ricas em água ou por uma estrutura muito mais rochosa.

As descobertas também oferecem novos insights sobre os campos magnéticos incomuns de Urano e Netuno. O campo magnético da Terra apresenta dois polos bem definidos, mas os campos desses planetas distantes são mais irregulares e incluem múltiplos polos. Segundo Helled, “Nossos modelos têm camadas de ‘água iônica’ que geram dínamos magnéticos em locais que explicam os campos magnéticos não dipolares observados. Também descobrimos que o campo magnético de Urano se origina mais profundo do que o de Netuno.”

Por Que Missões Futuras São Essenciais

Embora o estudo forneça novas interpretações promissoras, as incertezas permanecem. “Um dos principais problemas é que os físicos ainda entendem muito pouco sobre como os materiais se comportam nas condições exóticas de pressão e temperatura encontradas no coração de um planeta, o que pode impactar nossos resultados”, explica Morf, que pretende expandir o trabalho de modelagem.

Ainda assim, com os desconhecidos restantes, os resultados abrem a porta para novos cenários internos, desafiam suposições duradouras e destacam lacunas importantes na ciência dos materiais em condições planetárias. “Tanto Urano quanto Netuno poderiam ser gigantes rochosos ou gigantes de gelo dependendo das suposições do modelo. Os dados atuais são insuficientes para distinguir os dois, e portanto, precisamos de missões dedicadas a Urano e Netuno que possam revelar sua verdadeira natureza”, conclui Ravit Helled.