Neptun und Uranus sind kleiner und kühler als die Gasriesen und werden als Eisriesen eingestuft. An den Wolkendecken gibt es sehr wenig Wasser, aber der Prozentsatz an Wasser steigt, wenn Sie in Richtung des schwereren Kerns absteigen. Könnte es auf Neptun eine Schicht geben, die genug Druck und Temperatur hat, damit sich flüssiges Wasser zu riesigen Ozeanen bildet? Und wenn nicht Neptun, was ist dann mit einem Neptun-ähnlichen Planeten, der einen anderen Stern umkreist?
Zunächst ein wenig über Neptun. Dieser „Eisriese“ umkreist die Sonne in einer Entfernung von etwa 30 AE (30-fache Entfernung zwischen Erde und Sonne). Die Oberflächentemperatur liegt bei kalten 50 Grad über dem absoluten Nullpunkt, aber die Temperaturen steigen, wenn Sie aufgrund der Restwärme aus der Bildung durch die Wolkendecken absteigen. Die obere Atmosphäre besteht zu 80% aus Wasserstoff und zu 19% aus Helium mit einigen anderen Chemikalien.
Spuren von Wasser sind in der oberen Atmosphäre von Neptun sichtbar, aber Astronomen glauben, dass der Wasseranteil zunimmt, wenn Sie durch die Wolkendecken gehen. Planetenforscher haben angenommen, dass Wasser tief im festen Kern von Neptun in einem ionischen Zustand existieren könnte, in dem die Temperaturen Tausende von Grad Kelvin betragen. Es könnte jedoch einen Punkt höher geben, an dem die Temperaturen kühler (weniger als 800 K) und die Drücke vernünftiger (weniger als 20 kbar) sind, als sich riesige Ozeane mit flüssigem Wasser bilden könnten.
Aber es ist eine schwierige Balance. Ob sich ein Ozean bilden kann oder nicht, hängt davon ab, ob sich Wasser und Gas in der Atmosphäre bei den richtigen Temperaturen vermischen. Beim Abstieg durch die Atmosphäre steigt das Verhältnis von Wasser zu Wasserstoff. Gleichzeitig kann Wasser nur dann aus der Atmosphäre kondensieren, wenn die Temperaturen kühl genug sind. Wenn es zu heiß ist oder das Wasserverhältnis zu niedrig ist, erhalten Sie nur eine Wolkenbasis - so etwas wie Nebel über Neptuns festerem Innenraum.
Wenn die Temperaturen jedoch bei den richtigen Drücken kühl genug sind und sich genügend Wasser in der Atmosphäre befindet, sollte es kondensieren und eine Ozeanschicht bilden, bevor die Wolken beginnen.
Die Forscher Sloane J. Wiktorowicz und Andrew P. Ingersoll vom California Institute of Technology in Pasadena haben die Berechnungen für Neptun in ihrer neuen Arbeit durchgeführt. Flüssige Wasser-Ozeane in Eisriesen.
Nach Angaben von hier auf der Erde und dem Raumschiff Voyager ist Neptun wahrscheinlich zu trocken und zu warm, als dass sich diese Ozeane bilden könnten. Wiktorowicz und Ingersoll errechneten, dass auf Neptun eine Wahrscheinlichkeit von weniger als 15% für Ozeane besteht. Aber wenn sich Neptun im Laufe der Zeit abkühlt - vielleicht in einer Milliarde Jahren oder so - steigt die Wahrscheinlichkeit von Wassermeeren auf 40%.
Neptun ist vielleicht kein großartiger Kandidat, aber extrasolare Planeten könnten genau das Richtige für Sie sein. Wenn sich die Techniken zum Auffinden extrasolarer Planeten verbessern, sollten Astronomen nach Planeten der Neptun-Klasse Ausschau halten, deren Oberflächentemperaturen kühler als die von Neptun sind, deren Wasseranteil jedoch höher ist.
Und diese sollten leichter zu erkennen sein als kleine felsige Planeten in der Nähe ihrer Elternsterne.
