ガス巨人より小さくて冷たい海王星と天王星は、氷の巨人として分類されます。雲の頂上には水がほとんどありませんが、重いコアに向かって下降するにつれて水の割合が増加します。液体の水が広大な海を形成するのに十分な圧力と温度の海王星の層があるのでしょうか?そして、海王星ではない場合、別の星を周回する海王星のような惑星はどうですか?
まず、海王星について少し。この「氷の巨人」惑星は、約30 AU(地球と太陽の距離の30倍)の距離で太陽を周回しています。その表面温度は絶対零度より50度低い極寒ですが、地層からの残留熱のため、雲の頂上を下降するにつれて温度が上昇します。その上層大気は80%の水素と19%のヘリウムで、他のいくつかの化学物質が含まれています。
ネプチューンの上層大気には微量の水が見えますが、天文学者は雲の上を通過するにつれて水の比率が上がると信じています。惑星の科学者は、水が海王星の固体コアの深部に、イオン状態で存在し、温度が数千ケルビンであると理論化しています。しかし、温度がより低く(800 K未満)、圧力がより妥当(20 kbar未満)である、より高いスポットが存在する場合があります。
しかし、それはトリッキーなバランスです。海が形成できるかどうかは、適切な温度で大気中の水とガスの混合に依存します。大気中を降下すると、水の水素に対する比率が増加します。同時に、水は気温が十分に涼しい場合にのみ大気から凝縮することができます。暑すぎる、または水の比率が低すぎる場合は、雲の基盤が得られます。海王星のより堅固な内部の上の霧のようなものです。
しかし、気温が適切な圧力で十分に涼しく、大気中に十分な水がある場合、雲が始まる前に凝縮して海の層を形成する必要があります。
パサデナにあるカリフォルニア工科大学の研究者スローンJ.ウィクトロビッツとアンドリューP.インガソールは、彼らの新しい論文で海王星の計算をしました、 氷の巨人の液体水海.
地球とボイジャー宇宙船でここから収集されたデータによると、海王星はおそらくこれらの海を形成するには乾燥しすぎて暖かすぎます。 WiktorowiczとIngersollは、海王星の海の確率は15%未満であると計算しました。しかし、海王星が時間の経過とともに(おそらく10億年程度で)冷えると、海水が広がる可能性が40%に増加します。
海王星は素晴らしい候補ではないかもしれませんが、太陽系外の惑星は法案に合うかもしれません。太陽系外惑星を見つけるための技術が向上するにつれ、天文学者は海面温度が海王星よりも低く、大気中の水の比率が高い海王星クラスの惑星を探しているはずです。
そして、これらは親の星に近い小さな岩の惑星よりも見つけやすいはずです。