天王星和海王星内部或比想象中更“硬核”

这一不雅点也获得另一类证据的呼应——一颗矮行星被发明重要由岩石构成，进一步动摇了“外太阳系大年夜型天体必定以冰为主”的既有框架。

新模型还为两颗行星诡异的磁场构造供给了新的线索。 与具有明白南北磁极的地球不合，天王星和海王星的磁场出现多极、偏移且几何形态异常的特点。 研究指出，它们内部存在所谓“离子水”层，这类在极端高压高温前提下呈离子态的水，可以在特定深度驱动磁场发电机（磁流体发电），从而天然产生非偶极、几何复杂的磁场构造。 模型还显示，天王星的磁场源区比海王星更深，这一点有助于解释两者磁场性质上的差别。

研究团队来自苏黎世大年夜学（UZH），经由过程一种新的行星内部构造建模办法，从新核阅了天王星和海王星的内部构成。 研究人员指出，将它们简单归入“冰巨行星”类别其实过于粗拙，今朝人类对这两颗行星仍知之甚少。 以往基于物理的模型往往依附大年夜量先验假设，而经验模型则过于简化，难以同时兼顾物理一致性与模型“中立性”。

为此，团队开辟了一套结合物理与经验办法的建模框架：起首为每颗行星随机生成一条内部密度分布曲线，然后计算与其对应的行星引力场，并与实际不雅测数据进行比对。 这一过程会反复迭代多次，从中筛选出既知足不雅测束缚、又在物理上自洽的内部构造筹划。 这种“无成见”模型大年夜幅放宽了对行星必须“高度富冰”的预设，使更广泛的内部构造组合变得可行。

在这一框架下，天王星和海王星的内部不再被限制为“冰主导”，它们同样可以拥有大年夜量岩石，只要整体质量、半径和引力场等关键不雅测量可以或许被解释。 项目提议人、苏黎世大年夜学传授拉维特·赫莱德指出，早在近15年前他们就提出过类似可能性，如今终于有了完全的数值对象来体系性验证这一假想。 成果显示，在不合模型假设下，天王星和海王星既可所以“富水”的，也可所以“富岩”的，今朝数据不足以在二者之间作出明白区分。

尽管如斯，研究人员也强调，今朝对于行星内部在极端压强和温度前提下的物质行动，物理学界仍缺乏足够精确的认知，这为模型带来了不小的不肯定性。 首席作者、博士生卢卡·莫尔夫表示，后续将经由过程更精细的物态方程和更完全的实验与数值成果，进一步优化这些内部构造模型。 即便存在这些局限，该工作依然为懂得天王星和海王星内部供给了新的情景假想，并促使学界从新核阅经久沿用的“冰巨行星”分类与成分假设。

论文作者指出，在现有不雅测精度下，天王星和海王星在理论上既可以被视为“岩石巨行星”，也可以依旧归类为“冰巨行星”，关键差别取决于具体的模型假设。 今朝可用的数据不足以区分哪一种内部构造更接近真实，这也凸显出将来专门深空探测义务的须要性。 研究者呼吁，应尽快筹划面向天王星和海王星的专门探测义务，以获取更精确的引力场、磁场以及大年夜气和内部构造数据，真正揭示这两颗外太阳系巨行星的本来面貌。 相干成果已于2025年12月揭橥在《天文学与天体物理学》期刊上。

编译自/ScitechDaily