Uran i Neptun należą do najmniej poznanych planet w Układzie Słonecznym. Jedyną sondą, która zbliżyła się do obu tych obiektów, był Voyager 2 — przelatywał obok Urana w 1986 r. i Neptuna w 1989 r. Przez dekady utrwaliło to obraz tych planet jako "lodowych olbrzymów", zgodny z dominującymi teoriami o ich budowie: pod atmosferą bogatą w wodór i hel miał znajdować się rozległy, lodowy płaszcz.
Zespół z UCLA postanowił sprawdzić, czy klasyczny opis wnętrz Urana i Neptuna rzeczywiście wytrzymuje konfrontację z dostępnymi danymi. Badacze wykorzystali zaawansowane symulacje komputerowe, by przetestować różne warianty struktury warstw planet — nie po to, by wyłącznie potwierdzić dotychczasowe założenia, ale także by zweryfikować, gdzie mogły one rozmijać się z obserwacjami.
W powszechnie przyjmowanym schemacie Uran i Neptun składają się z atmosfery wodorowo-helowej, następnie z masywnej warstwy tzw. lodów (głównie wody, amoniaku i metanu) oraz ze skalistego jądra. Równocześnie w środowisku naukowym od dawna powracały pytania, czy taki układ potrafi spójnie tłumaczyć wyniki dotyczące ich pól magnetycznych oraz rozkładu i transportu ciepła wewnątrz planet.
Światła gasną w samolocie przed lądowaniem? Tak ma być
Według nowej interpretacji badaczy z UCLA problematyczne rozbieżności mogą wynikać z błędnego założenia, że kluczową rolę odgrywa lodowy płaszcz. W zaproponowanym modelu ponad głębią planet pozostaje atmosfera bogata w wodór i hel, a pod nią pojawia się warstwa graniczna zawierająca m.in. wodór, hel, magnez, tlenek krzemu oraz tlen. Najniżej miałby znajdować się ocean magmy złożony z krzemianów, żelaza i wodoru — to on miałby nadawać wnętrzom Urana i Neptuna bardziej "magmowy" niż "lodowy" charakter.
Autorzy zwracają uwagę, że konsekwencje takiego podejścia mogą wykraczać poza nasz Układ Słoneczny. Podneptuny — planety o promieniu od 1 do 4,5 Ziemi — są najczęściej spotykanym typem planet w Drodze Mlecznej. Ponieważ w Układzie Słonecznym nie ma ich bezpośredniego odpowiednika, ich geneza i ewolucja pozostają trudne do odtworzenia. Model, w którym Uran i Neptun mają wnętrza powiązane z oceanami magmy, mógłby stać się ważnym punktem odniesienia dla analiz tej licznej populacji egzoplanet.
Badacze podkreślają, że proponowana interpretacja nie jest jedyną możliwą, ale ma cechy, które przemawiają na jej korzyść. W podsumowaniu pracy zaznaczyli m.in.: "Mimo że to jedynie jeden z możliwych modeli tłumaczących obserwowane cechy Neptuna i Urana, proponowany scenariusz posiada kilka istotnych zalet. Jedną z nich jest podobieństwo chemiczne tych planet do podneptunów, wskazujące na możliwe zbieżne warunki kształtowania się ich atmosfer, które narzuca obecność oceanów magmy."
Uran i Neptun pozostają przy tym jedynymi zewnętrznymi planetami, do których dotarła jak dotąd tylko jedna misja kosmiczna. Nie ma obecnie oficjalnie przesądzonego powrotu sond w ich kierunku, choć rozważane są różne koncepcje, w tym Uranus Orbiter and Probe oraz Neptune Odyssey. W pierwszym wariancie zakłada się zrzucenie próbnika w atmosferę Urana oraz prowadzenie badań z orbity, także z uwzględnieniem analizy licznych księżyców tej planety.
