天王星和海王星,太陽系邊緣的兩顆冰巨行星,總是帶著神祕的藍綠色面紗,相較於其他行星,似乎略顯單調乏味,讓人提不起探索的興趣。然而,最新科學研究指出,這兩顆冰巨行星內部可能蘊藏著驚人的秘密:廣袤深邃的海洋!
美國《富比世》(Forbes)雜誌報導,美國加州大學柏克萊分校的地球與行星科學教授米利策(Burkhard Militzer)帶領的研究團隊,利用先進的機器學習技術,模擬了天王星和海王星內部高溫高壓環境下,540個原子的行為。模擬結果顯示,在厚厚的氫氦大氣層之下,可能存在一個深度達8000公里(約5000英里)的巨大海洋,其下方則是一層由碳、氮、氫組成的稠密流體,如同油水分層般涇渭分明。
過去,科學家曾推測冰巨行星內部可能存在鑽石雨。但這項新理論指出,位於氫氦大氣層雲層下方的,並非鑽石雨,而是廣闊的海洋。米利策教授解釋,由於行星內部的極端壓力和溫度,甲烷和氨中的氫被擠壓出來,導致水與碳氮氫化合物分離,形成明顯的層次,就像油和水難以相融。
更重要的是,這個模擬結果與美國航太總署(NASA)航海家二號探測器在1986年和1989年飛掠天王星和海王星時所測量到的重力場數據相符。這項研究也解釋了為何這兩顆冰巨行星的磁場與地球、木星、土星截然不同,呈現出獨特的雜亂無章狀態,因為分層結構阻礙了全球偶極磁場的形成,這與地球的液態鐵外核所產生的磁場形成機制大相逕庭。
目前,NASA正考慮在2034年前發射天王星探測器,屆時海王星、天王星和木星將出現難得的行星排列,探測器可以藉助木星的引力彈弓效應,縮短航程至11年。這項任務有望證實新的理論,並揭開天王星更多秘密,例如其衛星米蘭達(Miranda)的冰層下是否也存在海洋,以及是否存在生命的可能性。自由時報1127