बर्फीले दानव: यूरेनस और नेपच्यून

वाष्पशील-समृद्ध बाहरी दानव, बृहस्पति और शनि से छोटे और ठंडे, अत्यधिक अक्षीय झुकाव और अजीब तरह से ऑफसेट चुंबकीय क्षेत्रों के साथ।

Definition

बर्फीले दानव ऐसे ग्रह हैं जिनमें हाइड्रोजन और हीलियम के बजाय पानी, अमोनिया और मीथेन जैसी भारी वाष्पशील बर्फ का प्रभुत्व होता है; सौर मंडल में ये यूरेनस और नेपच्यून हैं।

Scope

यह विषय यूरेनस और नेपच्यून को कवर करता है: उनकी थोक संरचनाएं जो चट्टान के ऊपर पानी, अमोनिया और मीथेन बर्फ से बनी हैं; उनकी आंतरिक संरचना और पदार्थ की विदेशी अवस्थाएं जैसे कि उनके भीतर प्रस्तावित सुपरआयनिक पानी; उनके वायुमंडल, हवाएं और मौसम; और उनके अत्यधिक झुके हुए, ऑफसेट, गैर-द्विध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र। यह यूरेनस के अत्यधिक अक्षीय झुकाव और नेपच्यून की असामान्य आंतरिक गर्मी को भी नोट करता है, और यह तथ्य कि दोनों का केवल एक बार, वायेजर 2 द्वारा दौरा किया गया है।

Core questions

• बर्फीले दानवों की आंतरिक संरचना और संघटन क्या है?
• उनके चुंबकीय क्षेत्र इतने अधिक झुके हुए, ऑफसेट और गैर-द्विध्रुवीय क्यों हैं?
• नेपच्यून में इतनी तीव्र आंतरिक गर्मी क्यों है जबकि यूरेनस लगभग ऊष्मा-संतुलित प्रतीत होता है?
• यूरेनस अपनी तरफ कैसे झुक गया?

Key theories

बर्फ-प्रधान आंतरिक भाग

बर्फीले दानवों में एक हाइड्रोजन-हीलियम वायुमंडल के नीचे एक चट्टानी कोर के ऊपर पानी, अमोनिया और मीथेन की एक गहरी, गर्म, विद्युत प्रवाहकीय तरल परत होती है, जो उन्हें गैस दानवों से अलग करती है।

पतली-खोल डायनेमो

एक अपेक्षाकृत पतली बाहरी प्रवाहकीय परत तक सीमित संवहन यूरेनस और नेपच्यून पर देखे गए अत्यधिक झुके हुए, ऑफसेट और बहुध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्रों को उत्पन्न कर सकता है।

Mechanisms

अपने वायुमंडल के नीचे, बर्फीले दानवों में पानी और अन्य बर्फ का एक घना तरल होता है जो दबाव में विद्युत प्रवाहकीय हो जाता है; इस परत के एक सीमित खोल के भीतर संवहन से उनकी असामान्य चुंबकीय ज्यामिति उत्पन्न होती है। आंतरिक भाग में सुपरआयनिक पानी हो सकता है, जिसमें ऑक्सीजन एक ठोस जाली बनाता है जबकि हाइड्रोजन स्वतंत्र रूप से बहता है।

Clinical relevance

बर्फीले दानव एक ग्रह वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसकी बहुत कम खोज की गई है, फिर भी यह आकाशगंगा में सबसे आम प्रकार का ग्रह हो सकता है, जिससे यूरेनस और नेपच्यून नेपच्यून-द्रव्यमान वाले एक्सोप्लैनेट की व्याख्या के लिए महत्वपूर्ण संदर्भ बन जाते हैं।

History

यूरेनस की खोज विलियम हर्शेल ने 1781 में दूरबीन से की थी और नेपच्यून की भविष्यवाणी कक्षीय गड़बड़ी से की गई थी और 1846 में पाया गया था। दोनों ग्रहों के बारे में लगभग सभी विस्तृत जानकारी 1986 और 1989 में एकल वायेजर 2 फ्लाईबाई से आती है, जिसने उनके ऑफसेट चुंबकीय क्षेत्रों, बेहोश वलयों और प्रमुख चंद्रमाओं का खुलासा किया, और भविष्य के समर्पित मिशनों के लिए प्रस्तावों को प्रेरित किया।

Debates

बर्फीले दानव कितने बर्फीले हैं?

यूरेनस और नेपच्यून के अंदर बर्फ, चट्टान और गैस के सटीक अनुपात, और क्या उनके आंतरिक भाग स्तरित हैं या मिश्रित हैं, सीमित वायेजर डेटा द्वारा खराब रूप से बाधित हैं।

Key figures

• Heidi Hammel
• Mark Hofstadter
• Tristan Guillot
• Jonathan Fortney

Seminal works

• guillot2005
• hofstadter2019

Frequently asked questions

यूरेनस अपनी तरफ क्यों झुका हुआ है?

यूरेनस की घूर्णन धुरी लगभग 98 डिग्री झुकी हुई है, इसलिए यह अनिवार्य रूप से अपनी कक्षा के साथ घूमता है; इसका प्रमुख स्पष्टीकरण इसके इतिहास की शुरुआत में एक या एक से अधिक विशाल प्रभाव हैं।

क्या किसी अंतरिक्ष यान ने यूरेनस और नेपच्यून का दौरा किया है?

केवल एक, वायेजर 2, जो 1986 में यूरेनस और 1989 में नेपच्यून के पास से गुजरा था; अभी तक किसी भी ऑर्बिटर को किसी भी ग्रह पर नहीं भेजा गया है।