Neptun, aufgenommen von der Voyager 2

© NASA

Science
08/14/2020

Forscher untersuchen rätselhaftes Wasser in Uranus und Neptun

Die Ergebnisse lassen vermuten, dass es einen Planetenkern aus Eis und superionisches Wasser gibt.

Forscher der italienischen International School for Advanced Studies und der University of California haben ein neues Computermodell entwickelt. damit können sie einen Blick in den Kern der Gasriesen Uranus und Neptun werfen.

Konkret haben sie die elektrische und Wärmeleitfähigkeit des Wassers im Inneren der Planeten simuliert. Damit wollten sie unter anderem Informationen über die innere Struktur und die Magnetfelder der Planeten sowie deren Alter herausfinden. Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht. 

Gefrorener Kern

Das Forscherteam vermutet, dass beide Planeten hauptsächlich aus Wasser bestehen. Uranus dürfte sogar einen gefrorenen Kern haben, was seine geringe Leuchtkraft erklären würde. Denn bei einem gefrorenen Kern würde nur wenig Hitze an die Oberfläche des Planeten gelangen.

„Wasserstoff und Sauerstoff sind die häufigsten Elemente im Universum, zusammen mit Helium. Es ist einfach abzuleiten, dass Wasser einer der wesentlichen Bestandteile des Himmelskörpers ist“, heißt es in einer Aussendung. Untersucht wurde Wasser in 3 Formen: gefroren, flüssig und superionisch.

Letzteres entsteht bei extrem hohen Temperaturen und Druck. Es scheint, als würden die Planeten primär daraus bestehen. Laut den Forschern würde diese Erkenntnis dabei helfen können, einige Rätsel zu lösen, die die beiden Gasriesen aufwerfen.

Superionisches Wasser

Superionisches Wasser unterscheidet sich von jenem auf der Erde. So auch das Eis auf Uranus und Neptun. Dort sei Wasser dichter, mehrere Moleküle seien in positive und negative Ionen getrennt und frei zerstreut, wodurch sie energiegeladen sind.

Superionisches Wasser hat außerdem eine bessere elektrische Leitfähigkeit als jenes auf der Erde. Mithilfe der Studie könnten die Wissenschaftler in künftigen Forschungen mehr über die Entwicklung der Planeten erfahren. Denn: Thermische und elektrische Leitfähigkeit sagen viel über die Geschichte eines Planeten aus, wie und wann er sich gebildet hat und wie er heruntergekühlt ist, so die Experten. 

Laut den Forschern habe die Studie auch gezeigt, dass die elektrische Leitfähigkeit des superionischen Wassers viel größer ist, als frühere Berechnungen, anhand der Magnetfelder von Uranus und Neptun, vermuten ließen. „Unser Wissen über das Innere der Planeten basiert auf die Eigenschaften auf der Planetenoberfläche und dem Magnetfeld, die selbst von den physikalischen Merkmalen ihrer inneren Struktur beeinflusst werden, wie der Transport von Energie, Masse und Ladung durch die internen dazwischenliegenden Schichten“, heißt es.

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