به گزارش نیمروز ۲۴، تقریبا ۴۰ سال پیش بشر با استفاده از فضاپیمای وویجر ۲ از سیاره‌های اورانوس و نپتون بازدید کرد. در آن زمان، دانشمندان میدان‌های مغناطیسی عجیب و بی‌سابقه‌‌ای را در این دو سیاره اندازه‌گیری کردند که براساس پژوهشی جدید، در مورد اورانوس احتمالا ناهنجاری های  مقطعی در زمان بازدید از آن بود.اما اکنون مطالعه‌ای دیگر نشان می‌دهد که عجیب‌بودن میدان مغناطیسی این سیاره ممکن است به خاطر وجود اقیانوس‌های زیر جو آن باشد.

سیارات غول‌پیکر عموماً از یک هسته جامد، پوششی از مایعات و لایه‌ای گازی تشکیل شده‌اند. بورکهارد میلیتزر از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، با توسعه‌ی یک مدل شبیه‌سازی، نشان داده است که زیر جو سیاراتی مانند اورانوس و نپتون، اقیانوس‌هایی از آب، متان و آمونیاک وجود دارد. این مدل، سازوکار ایجاد میدان‌های مغناطیسی پیچیده در این سیارات را توضیح می‌دهد.

فضای داخلی شبیه‌سازی شده اورانوس و نپتون با لایه‌های آبی (رنگ آبی) که از لایه داغ و پرفشار کربنی، نیتروژنی، هیدروژنی (رنگ کهربایی) جدا شده است

میلیتزر توضیح می دهد که فشارهای زیر جو بالا است و باعث ایجاد دو لایه‌ی مجزا می‌شود. در قسمت زیرین لایه‌ای از هیدروکربن‌های روغنی و آمونیاک قرار دارد که بخشی از هیدروژن خود را از دست داده‌اند و در قسمت بالا آب و هیدروژن قرار دارند. براساس مدل‌ها، اورانوس  هسته‌ای سنگی هم‌اندازه با عطارد دارد که با یک لایه‌‌ی ضخیم ۸۰۰۰ کیلومتری غنی از هیدروکربن احاطه شده است. بالای آن، لایه‌ای تقریبا با همان ضخامت قرار دارد که از آب تشکیل شده است و در فوقانی‌ترین لایه‌ هم جوی با ضخامت ۵۰۰۰ کیلومتر وجود دارد.

اگرچه اورانوس و نپتون از نظر اندازه به هم نزدیک هستند، اما ساختار داخلی آنها تفاوت‌های قابل توجهی دارد. مدل‌های شبیه‌سازی ارائه شده توسط بورکهارد میلیتزر نشان می‌دهند که نپتون نسبت به اورانوس حجیم‌تر اما چگال‌تر است و هسته‌ای بزرگ‌تر به اندازه مریخ دارد. با این حال، هر دو سیاره دارای لایه‌های مشابهی از آب و هیدروکربن در زیر جو خود هستند

براساس اندازه‌گیری‌های وویجر ۲، میدان‌های مغناطیسی اورانوس و نپتون نامنظم هستند و تفاوت زیادی با میدان شمال جنوبی زمین دارند. از دید میلیتزر، علت این مسئله را می‌توان در نبود همرفت در این دو دنیا پیدا کرد. لایه‌ی هیدروکربنی به شکل ثابت و تقریبا مانند یک پلیمر پلاستیکی قرار گرفته است، بنابراین امکان همرفت را فراهم نمی‌کند. میلیتزر در ادامه توضیح می‌دهد: فکر می‌کنیم اقیانوسی در کار باشد که هیدروژن با آن ترکیب شده و رسانایی بالایی دارد که برای میدان مغناطیسی ضروری است.

با این‌حال اقیانوس یادشده دارای فشاری ۶۰ هزار برابر فشار سطح زمین است بنابراین ممکن است مانند یک شاره ابربحرانی (ترکیبی از گاز و مایع) عمل کند تا اینکه به آب روی زمین شبیه باشد. این آب مانند روغن و آب از لایه‌ی غنی از کربن در زیر که اقیانوس را هسته‌ی سیاره جدا می‌کند، متمایز می‌شود.

مطالعات پیشین، ساختار داخلی اورانوس و نپتون را به عنوان دو غول یخی همگون در نظر می‌گرفت. با این حال، مدل‌های جدید ارائه شده توسط بورکهارد میلیتزر نشان می‌دهند که جدایی لایه‌های آب و کربن در این سیارات، تفاوت‌های ساختاری قابل توجهی را نسبت به غول‌های گازی دیگر مانند مشتری و زحل ایجاد کرده است. این تفاوت‌ها احتمالا به دلیل فاصله‌ی بیشتر اورانوس و نپتون از خورشید و در نتیجه، کاهش فراوانی هیدروژن در هنگام شکل‌گیری آنها است. لایه‌های آبی در این سیارات، نقش کلیدی در تولید میدان‌های مغناطیسی پیچیده و منحصر به فرد آنها ایفا می‌کنند.

یافته‌ی فوق می‌تواند داده‌هایی خوبی را برای بازگشت به اورانوس در دهه‌ی آینده فراهم کند. فضاپیمای مداری اورانوس می‌تواند حامل ابزارهایی برای اندازه‌گیری فضای داخلی و میدان مغناطیسی اورانوس باشد که قادرند ساختار داخلی و میدان‌ مغناطیسی اورانوس را اندازه‌گیری کنند و به وجود لایه‌ی آبی در این سیاره پی ببرند.