Uranus und Neptun: Rätsel der schiefen Magnetfelder wohl gelöst

Keine Kollision nötig

Uranus selbst ist um 97 Grad gekippt, möglicherweise nach einem Zusammenstoß mit einem längst verschwundenen erdgroßen Planeten. Doch auch Neptuns Feld ist schief, ohne dass es einen solchen Einschlag gab. Die Ursache muss also in der Natur der Eisriesen liegen.

Das Team aus den USA und Großbritannien nutzte Computersimulationen auf Basis der Voyager-2-Daten. Die Planeten enthalten Ammoniak, Wasserstoff, Helium, Methan und Wasser um einen wahrscheinlich felsigen Kern und haben 14,5 beziehungsweise 17 Erdmassen. „Tief im Inneren von Uranus und Neptun werden Druck und Temperatur extrem hoch“, sagte Studienleiter Chi Yan von der University of Texas at Austin. Wassermoleküle können in Ionen zerfallen, das Material werde „mit der Tiefe zunehmend elektrisch leitfähig“. Unter dieser Annahme gelang es den Simulationen, beide Felder nachzubilden.

Die Modelle deuten zudem an, dass sich die Felder binnen weniger Jahrzehnte stark ändern können. „Die Neigung des Erdmagnetfelds driftet über 50 Jahre nur um ein Grad“, so Yan. Bei den Eisriesen könne sie phasenweise um zehn Grad und mehr schwanken.

Der Praxistest

Mitautor Tom Stallard von der Northumbria University leitet Beobachtungen schwacher infraroter Polarlichter auf beiden Planeten mit dem James-Webb-Weltraumteleskop. Da Polarlichter das Magnetfeld nachzeichnen, lässt sich so prüfen, wie die Felder heute im Vergleich zu den 1980er-Jahren aussehen.

Eine endgültige Antwort gibt es erst mit einer neuen Mission. Die NASA hat eine Rückkehr zu Uranus in den frühen 2040er-Jahren priorisiert; Chinas Tianwen-4, 2029 Richtung Jupiter gestartet, soll eine kleine Sonde per Swing-by weiter zu Uranus schicken. Die Studie erschien am 3. November in Communications Physics.