Neptuno e Urano são feitos de pedra? Novos dados apontam para uma composição inesperada

Durante muito tempo, acreditou-se que os dois planetas mais exteriores do sistema solar eram feitos de gelo e gás. Mas este facto foi agora desmentido. Urano e Neptuno podem, portanto, ter uma estrutura completamente diferente da sugerida pelos manuais anteriores.

Komplizierte Berechnungen des Gravitationsfeldes ergeben, dass Neptun (im Bild) und Uranus aus anderen Materialien zusammengesetzt sein könnten, als bisher gedacht.
Cálculos complicados do campo gravitacional mostram que Neptuno (na foto) e Urano podem ser compostos de materiais diferentes dos que se pensava anteriormente. Imagem: NASA/Voyager 2
Lisa Seyde
Lisa Seyde Meteored Alemanha 6 min

Os investigadores estão a questionar um dos sistemas de classificação mais estáveis na investigação planetária, a categorização em gigantes rochosos, gasosos e gelados. De acordo com a investigação mais recente, os dois planetas mais exteriores do sistema solar poderão conter muito mais rocha - e, por conseguinte, ser menos gelados - do que há muito se supõe.

A sabedoria convencional é que os planetas interiores do nosso sistema solar (Mercúrio, Vénus, Terra, Marte) são constituídos por rocha e os planetas exteriores (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno) por gás. Júpiter e Saturno são classicamente referidos como gigantes gasosos, e Urano e Neptuno como gigantes de gelo.

De acordo com a visão tradicional, Urano e Neptuno deveriam ser constituídos principalmente por substâncias congeladas e voláteis, como a água, o metano e o amoníaco. A equipa de investigação da Universidade de Zurique e do Centro Nacional de Competência em Investigação Planetária considera que a classificação anterior é demasiado simples. Curiosamente, o estudo está em sintonia com as recentes descobertas sobre Plutão, cuja estrutura interna também contém muito mais rocha do que se supunha anteriormente.

Para reavaliar a estrutura dos dois planetas distantes, os cientistas começaram por desenvolver o seu próprio método de simulação. “A classificação como gigantes de gelo pode ser demasiado simplista, uma vez que os dois planetas não são suficientemente conhecidos”, explica Luca Morf, estudante de doutoramento na Universidade de Zurique e principal autor do estudo.

Até agora, os modelos físicos têm feito demasiadas suposições e os modelos empíricos têm sido demasiado simplistas. Combinámos ambas as abordagens para obter modelos novos, neutros e fisicamente consistentes.

A equipa começou com perfis de densidade interna gerados aleatoriamente e utilizou-os para calcular o campo gravitacional correspondente - que foi depois comparado com os dados de medição. A partir dessa comparação, foi possível deduzir quais os materiais que deviam estar presentes. O processo foi repetido milhares de vezes até se obter um conjunto de modelos que correspondesse tanto às leis da física como aos dados observados.

Der Planet Uranus, aufgenommen von Voyager 2 am 14. Januar 1986 aus einer Entfernung von etwa 12,7 Millionen km.
O planeta Urano, fotografado pela Voyager 2 em 14 de janeiro de 1986 a uma distância de cerca de 12,7 milhões de km. Imagem: NASA/JPL/PIA18182

Até os investigadores ficaram surpreendidos ao descobrir que as camadas interiores de Urano e Neptuno não são, de forma alguma, dominadas por gelo. Pelo contrário, os cálculos também sugerem que pode haver muito mais rocha no interior do que se esperava anteriormente.

“Suspeitámos disto há quase 15 anos e agora temos finalmente a prova matemática”.

- Ravit Helled, Professor de Astrofísica e Diretor do Espaço UZH

Os campos magnéticos de ambos os planetas também podem agora ser melhor avaliados. Ao contrário do campo dipolar bastante estável da Terra, Urano e Neptuno apresentam estruturas caóticas e multipolares. “Descobrimos também que o campo magnético de Urano pode ser mais profundo do que o de Neptuno”, explica Ravit Helled, Diretor do UZH Space. A longo prazo, isto poderá esclarecer a razão pela qual as magnetosferas de Urano e Neptuno são tão diferentes das de outros planetas.

Apesar de tudo isto, a ciência dos materiais ainda sabe pouco sobre a forma como as rochas, a água ou as substâncias exóticas reagem em condições extremas. “Os físicos ainda mal compreendem como os materiais se comportam sob as condições de pressão e temperatura no interior de um planeta”, diz Morf. Este facto pode, em última análise, influenciar novamente os resultados.

Der neuen Studie zufolge könnte Uranus ein Eisriese (links) oder ein Gesteinsriese (rechts) sein.
De acordo com o novo estudo, Urano pode ser um gigante de gelo (esquerda) ou um gigante de rocha (direita). Imagem: Instituto Keck de Estudos Espaciais/Chuck Carter

Globalmente, o estudo abre novas possibilidades para a investigação dos planetas exteriores. Com o novo método desenvolvido, as estruturas interiores dos planetas poderão ser determinadas de forma mais realista no futuro. Ao mesmo tempo, são revelados os limites da deteção remota.

Dependendo dos pressupostos da modelação, tanto Urano como Neptuno poderiam ser gigantes rochosos ou gigantes de gelo.

Os dados ainda não seriam suficientes para distinguir com certeza entre gelo e rocha. Isto exigiria provavelmente missões específicas a Urano e Neptuno", resume Helled. Até que essas missões sejam realizadas, a vida interior dos misteriosos planetas continua a ser um dos grandes enigmas do nosso sistema solar.

Referência da notícia

Morf, L., & Helled, R. (2025): Icy or rocky? Convective or stable? New interior models of Uranus and Neptune. Astronomy & Astrophysics.