天文學家長期以來一直認為冰巨頭天王星和海王星富含冷凍水。但是，一項新的研究表明，它們也可能有大量的甲烷冰。
這些發現可以幫助解決這些冰冷的世界如何形成的難題。
很多天王星和海王星仍然未知。這些冰巨人世界只有一個航天器遊客2，在1980年代飛越了他們。結果，科學家對冰巨頭的組成只有一個朦朧的概念，例如，它們含有大量的氧氣，碳和氫。
為了更多地了解天王星和海王星是由什麼製成的，天文學家設計了與Voyager 2和基於地球的望遠鏡測量的物理特性相匹配的模型。許多模型都認為行星具有薄的氫和氦膜。壓縮的超級離子水層和氨；和中央岩石核心。 （水是給他們“冰巨人”標籤的原因。）一些估計表明天王星和海王星可能每個50,000倍的水數量在地球的海洋中。
但是新研究的作者說，這些模型忽略了冰巨頭的形成方式。當天王星和海王星與年輕陽光周圍的塵埃雲中融合在一起時，它們吞噬或吸收了稱為行星的物體。該小組說，這些行星類似於當今的彗星，例如67p/churyumov-gerasimenko，源自海王星軌道以外的冰冷物體Kuiper Belt。
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不過，與所謂的水富冰巨頭不同，這些行星般的物體中很大一部分富含碳。因此，“如何從貧困的建築區中形成冰冷的巨人？”說Umi Mohood該研究的主要作者和技術科技研究所的行星科學家。
為了解決這個明顯的悖論，馬拉穆德和他的合著者建造了數十萬個天王星和海王星的內飾。他們使用的算法“開始匹配適合行星表面的成分，並逐漸深入到行星的中心點。”他們考慮了幾種化學物質，包括鐵，水和甲烷，這是天然氣的主要成分。然後，他們試圖確定哪種模型最類似於半徑和質量等性狀中的實際冰巨頭。
在他們構建的各種模型中，天文學家發現那些甲烷的人符合其標準，甲烷（在固體塊中，或者給定壓力處於糊狀狀態），形成氫螺旋殼信封和水層之間的厚層。在某些型號中，甲烷佔行星質量的10％。
該團隊發布了他們的結果，這些結果尚未經過同行評審，向Preprint服務器發布arxiv在三月。
這種甲烷是解決冰悖論的關鍵。研究人員說，當生長行星中的氫與碳在行星中產生的碳化學反應時，冰可能形成。這種反應發生在高溫和高壓壓力下，這是我們在地球上經歷的數百萬倍。這些是科學家認為發展中存在的確切條件。
馬拉穆德說，這些發現可以提供對這些小小的行星的更深入的見解，儘管驗證它們是否真的富含甲烷會具有挑戰性。那將是幾個目標之一擬議的任務從NASA以及其他旨在探索天王星的太空機構。
