Wetenschappers hebben geholpen bij het oplossen van het mysterie van wat zich onder het oppervlak van Neptunus bevindt - de meest afgelegen planeet in ons zonnestelsel. Een nieuwe studie werpt licht op de chemische samenstelling van de planeet, die ongeveer 4,5 miljard kilometer van de zon verwijderd is.

Bevroren werelden

Extreem lage temperaturen op planeten zoals Neptunus - ijsreuzen genoemd - betekenen dat chemicaliën op deze verre werelden in een bevroren staat bestaan, zeggen onderzoekers. Bevroren mengsels van water, ammoniak en methaan vormen een dikke laag tussen de atmosfeer en de kern van de planeten - bekend als de mantel. Echter, de vorm waarin deze chemicaliën worden opgeslagen is slecht begrepen.

Het is moeilijk om laboratoriumexperimenten te gebruiken om deze omstandigheden te bestuderen, omdat het erg moeilijk is om de extreme drukken en temperaturen van ijsreuzen na te bootsen, zeggen onderzoekers. In plaats daarvan, wetenschappers in Edinburgh voerden grootschalige computersimulaties uit van de omstandigheden in de mantel.

Door te kijken hoe de chemicaliën daar met elkaar reageren bij zeer hoge drukken en lage temperaturen, ze konden voorspellen welke verbindingen in de mantel worden gevormd. "Computermodellen zijn een geweldig hulpmiddel om deze extreme plaatsen te bestuderen, en we bouwen nu voort op deze studie om een ​​nog completer beeld te krijgen van wat daar gebeurt, ", zegt dr. Andreas Hermann.

Chemische verbinding

Het team ontdekte dat bevroren mengsels van water en ammoniak in Neptunus - en andere ijsreuzen, waaronder Uranus - vormt waarschijnlijk een weinig bestudeerde verbinding die ammoniakhemihydraat wordt genoemd. De bevindingen zullen van invloed zijn op hoe ijsreuzen in de toekomst worden bestudeerd en kunnen astronomen helpen om nieuw ontdekte planeten te classificeren als ze dieper de ruimte in kijken.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences , werd ondersteund door Engineering and Physical Sciences Research Council. Het werk werd uitgevoerd in samenwerking met wetenschappers van Jilin University, China.

"Deze studie helpt ons beter te voorspellen wat er zich in ijzige planeten zoals Neptunus bevindt. Onze bevindingen suggereren dat ammoniakhemihydraat een belangrijk onderdeel zou kunnen zijn van de mantel in ijsreuzen, en zal helpen ons begrip van deze bevroren werelden te verbeteren, ’ zegt dokter Hermann.