Neptun je prema novoj analizi u dubokim atmosferskim slojevima znatno bogatiji kisikom od Urana. Ta razlika među planetima koje se često naziva blizancima upućuje na mogućnost da su nastali u različitim dijelovima Sunčeva sustava, a zatim se premjestili na današnje putanje.
Tim Toma Brianda povezao je mjerenja ugljikova monoksida s računalnim modelima atmosferske kemije i gibanja plina. U radu prihvaćenom za objavu u časopisu Astronomy & Astrophysics pokazuje kako se iz onoga što teleskopi vide iznad oblaka može posredno procijeniti sastav mnogo dubljih, nedostupnih slojeva.
Plin koji donosi podatke iz dubine
Uran i Neptun sličnih su veličina i pripadaju skupini ledenih divova. Snimke tih planeta ipak ne otkrivaju njihovu unutrašnjost: slojevi oblaka i plina skrivaju područja u kojima visoki tlakovi i temperature određuju kemijski sastav atmosfere.
Ugljikov monoksid, spoj ugljika i kisika, jedan je od tragova koji povezuju te dubine s gornjim slojevima. Plin se može prenositi prema višim, hladnijim područjima, gdje se kemijske reakcije usporavaju. Njegova izmjerena količina tada pomaže odrediti kolika zastupljenost kisika u dubini najbolje odgovara opservacijama.
Istraživači su pritom uzeli u obzir promjene temperature, zastupljenosti metana i učinkovitosti vertikalnog miješanja s geografskom širinom. Za Uran su upotrijebili podatke radioteleskopskog sustava ALMA. Zatim su procjenu kisika povezali sa zastupljenošću ugljika kako bi izračunali omjer tih dvaju elemenata.
Neptunov sastav upućuje na drukčiji početak
Rezultati podupiru veću zastupljenost kisika na Neptunu i niži omjer ugljika i kisika nego na Uranu. Mogući rasponi omjera djelomično se preklapaju, no razlika otvara pitanje jesu li oba planeta doista prikupljala materijal sličnog sastava u istom dijelu diska oko mladog Sunca.
Usporedba s modelom razvoja tog diska u skladu je sa scenarijem u kojem je Uran nastao razmjerno daleko od Sunca, blizu današnje putanje. Neptun je mogao početi nastajati bliže Suncu, u području s čvrstim materijalom bogatijim kisikom, a poslije se pomaknuti prema van.
Najveću nesigurnost pritom donosi miješanje duboke atmosfere. Procjena zastupljenosti kisika ovisi o pretpostavljenoj brzini prijenosa plina, čak i kad izmjerena količina ugljikova monoksida ostaje ista. Rekonstrukcija planetarnih putanja zato još ovisi o boljem poznavanju procesa ispod oblaka.
Oba je planeta izbliza posjetio samo Voyager 2, Uran 1986., a Neptun 1989. Buduća sonda koja bi ušla u Uranovu atmosferu mogla bi izmjeriti ključne sastojke i provjeriti modele. Novi rad pomaže i pri odabiru geografske širine na kojoj bi takav ulazak donio najkorisnije podatke.
