如果冰巨星其實是塊大石頭？揭秘天王星與海王星的“身世謊言”

如果教科書上關于天王星和海王星的分類全是錯的，你會怎么想？

想象一下，當你剝開這兩顆行星那層寒冷、湛藍的外衣，里面藏著的并不是巨大的冰山，而是滾燙的巖石泥漿。這并非科幻小說的瘋狂設定，而是科學家們近期發現的驚天漏洞。為什么在這個被認為是冰巨星的世界里，我們熟悉的常識可能完全失效？答案竟藏在一套全新的數學模型之中。

我們都知道，在太陽系的邊緣，漂浮著兩顆神秘的藍色星球——天王星和海王星。經典教科書將它們定義為冰巨星。這并不是說它們像南極洲一樣覆蓋著固體冰，而是指它們內部充滿了由水、氨和甲烷在極端高壓下形成的熱冰流體。

在常規認知中，它們與主要由氫和氦組成的氣體巨行星如木星和土星截然不同，也與我們腳下這顆堅硬的地球不同。它們就像是宇宙中兩顆巨大的冰沙球。

但鮮為人知的是，這個冰巨星的標簽可能貼得太草率了。直到瑞士蘇黎世大學的研究團隊開發出一種新的模擬模型，科學家們驚訝地發現：我們可能完全搞錯了這兩顆行星的餡料。

最新的研究表明，天王星和海王星內部的巖石成分可能遠超我們的想象，它們或許更應該被稱為巖石巨行星。這意味著，如果你能潛入它們的云層深處，你遇到的可能不是無盡的冰水混合物，而是某種類似泥漿的高密度巖質流體。

我們要如何知道幾億公里外、且無法登陸的行星內部是什么樣？這里采用三明治解釋法來揭秘。

首先是生活化類比。想象你面前有兩個外觀一模一樣的快遞盲盒，一個搖起來是水的晃動感，代表冰巨星；另一個搖起來沉甸甸的像裝滿石頭的泥水，代表巖石巨行星。在不拆開盒子的情況下，我們只能通過稱重和搖晃來推測里面的東西。

其次是半專業描述。蘇黎世大學的研究人員開發了一種混合模型。過去的方法要么純靠理論假設，容易脫離實際；要么純靠觀測數據，但數據太少。而這個新模型像是一個精密的數字CT機，通過迭代計算行星的密度分布、壓力和重力場，生成了數十萬種可能的內部結構。

最后是現實應用與驗證。模型結果顯示，為了符合我們觀測到的引力數據，這兩顆行星內部必須含有大量的硅酸鹽，也就是巖石的主要成分。這就像是你發現快遞盒雖然體積大，但異常沉重，唯一的解釋就是里面塞滿了石頭，而不僅僅是水。

此外，這個模型還解釋了一個長期困擾科學家的謎題：奇怪的磁場。

地球的磁場像一根規整的磁鐵棒，但這哥倆的磁場卻是歪歪扭扭、多極化的。新模型認為，這是因為它們內部深處存在一層離子水。在極端高溫高壓下，水分子破裂變成帶電的粒子湯。這種導電的流體在行星內部的不規則流動，造就了混亂的磁場。

問題在于，雖然計算機算出了巖石巨行星的可能性，我們卻無法從現實中直接證實它。為什么？因為人類太久沒有去過那里了。

這是一個令天文學家頭疼的數據黑洞。我們目前對這兩顆行星最詳盡的數據，竟然還主要來自于1986年和1989年，那是旅行者2號探測器唯二的兩次飛掠。

試想一下，如果醫生僅憑一張三十年前模糊不清的X光片就要給你做診斷，這有多不可靠？現有的引力和磁場數據就像那張老舊的X光片，模糊的精度讓冰巨星和巖石巨行星兩種理論都在爭奪解釋權。

這項發表在《天文學與天體物理學》期刊上的研究成果，不僅僅是給行星改個名字那么簡單。

如果天王星和海王星真的是大石頭，那么太陽系的形成歷史可能要重寫。這意味著在太陽系早期，外太陽系的巖石物質比我們預想的要多得多，或者原行星在吸積物質時的胃口和位置與經典理論完全不同。

關于天王星和海王星，你認為它們更像是一顆巨大的冰雹，還是一塊被氣體包裹的泥磚？