反轉預警！天王星和海王星：原來我們是 “披著冰殼的巖石”？

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫專欄

周三 · 太空探索|周四 · 觀測指南

周五 · 深空探測|周六 · 茶余星話|周日 · 視頻天象

作者：蘇黎世大學（University of Zurich）

編排翻譯：簡稚珉

校譯：牧夫校對組

后期：王啟儒

原文鏈接：https://knowridge.com/2025/12/uranus-and-neptune-could-be-rock-giants-not-just-ice-worlds/

海王星

Credit：NASA

幾十年來，科學家們一直覺得天王星和海王星是妥妥的 “冰巨星”—— 主要由水、氨、甲烷這類冰態物質構成的行星。

但蘇黎世大學和瑞士國家行星科學中心（NCCR PlanetS）的一項新研究，直接挑戰了這個堅守了幾十年的老觀念！

研究團隊表示，這兩顆遠在太陽系邊緣的行星，核心的巖石含量可能比之前想要更多，內部也不完全是冰芯。

傳統分類里，太陽系行星分三類：地球、火星這樣的 “巖石派”，木星、土星這樣的 “氣態派”，還有就是天王星、海王星專屬的 “冰巨星派”。

它們之所以被貼上 “冰系” 標簽，是因為大家覺得這倆行星誕生在離太陽老遠的地方，那兒的冰凍物質到處都是，就地取材自然成了 “冰做的”。

但發表在《天文學與天體物理學》期刊上的這項新研究卻直言：“這種分類實在太籠統啦！” 研究認為，天王星和海王星或許是 “巖石占比超高” 的類型，而非 “冰含量說了算”，也可能是介于兩者之間的 “混搭型” 行星。

研究團隊不像傳統模型要么全靠猜，要么純靠觀測數據把問題簡化到極致，他們玩了個 “混搭思路”。

先給每顆行星隨機生成一堆內部密度分布模型，再計算每種模型會如何影響行星的引力場，最后和探測器實測的數據比對。

就這么反復迭代了多次，終于構建出既無預設偏見、又貼合物理實際的模型。

海王星“洋蔥圈”結構圖

Credit：牧夫天文

結果讓人意外：天王星和海王星的內部成分，居然有超多可能性。它們不只是 “滿是水冰” 的樣子，還可能藏著巨量巖石。

這想法其實和其他發現能對上 —— 比如冥王星，看著也是個 “遙遠冰球”，實則核心全是巖石。

這研究還解開了天王星和海王星 “奇葩磁場” 的部分謎團。地球只有兩個清晰的磁極，但這倆行星的磁場復雜到離譜，居然有好多個磁極。

新模型顯示，行星深處可能存在 “離子水”（一種在極端壓力下形成的水形態），這些離子水層或許就是磁場發電機的來源。研究人員還發現，天王星的磁場發源地可能比海王星更深，這也能解釋為啥它倆的磁場這么 “非主流”。

太陽系家族合照

Credit：牧夫天文

不過就算有了這些突破，謎團還沒完全解開?？茖W家們還搞不懂，在巨行星內部的極端壓力和溫度下，物質會表現出啥特性。這些未知因素可能會影響模型的準確性，研究團隊也盼著有新的實驗室數據，能進一步完善研究。

盡管挑戰還在，但這篇研究給理解天王星和海王星打開了全新思路。

研究人員說，想真正揭開謎底，還得靠更多新的太空任務。目前的數據不夠精細，沒法確定這倆行星到底是 “巖石為主” 還是 “冰為主”。未來的探測器說不定能穿透它們美麗的藍色云層，揭開內部真相 —— 到時候，我們對太陽系外層的認知，可能將要徹底改寫！

責任編輯：王啟儒

牧夫新媒體編輯部

『天文濕刻』 牧夫出品

微信公眾號：astronomycn

這張令人驚嘆的圖片展示了著名的"失落星系"(NGC 4535)，一個距離地球約5000 萬光年的棒旋星系，位于室女座中。

謝謝閱讀