Forskare har hjälpt till att lösa mysteriet om vad som ligger under ytan av Neptunus - den mest avlägsna planeten i vårt solsystem. En ny studie belyser planetens kemiska sammansättning, som ligger cirka 4,5 miljarder kilometer från solen.

Frysta världar

Extremt låga temperaturer på planeter som Neptunus - kallade isjättar - innebär att kemikalier på dessa avlägsna världar existerar i ett fruset tillstånd, säger forskare. Frysta blandningar av vatten, ammoniak och metan utgör ett tjockt lager mellan planeternas atmosfär och kärna - känt som manteln. Dock, den form i vilken dessa kemikalier lagras är dåligt förstått.

Att använda laboratorieexperiment för att studera dessa förhållanden är svårt, eftersom det är mycket svårt att återskapa det extrema tryck och temperaturer som finns på isjättar, säger forskare. Istället, forskare i Edinburgh körde storskaliga datasimuleringar av förhållanden i manteln.

Genom att titta på hur kemikalierna där reagerar med varandra vid mycket höga tryck och låga temperaturer, de kunde förutsäga vilka föreningar som bildas i manteln. "Datormodeller är ett bra verktyg för att studera dessa extrema platser, och vi bygger nu på denna studie för att få en ännu mer fullständig bild av vad som händer där, säger doktor Andreas Hermann.

Kemisk förening

Teamet fann att frysta blandningar av vatten och ammoniak inne i Neptunus - och andra isjättar, inklusive Uranus-bildar sannolikt en lite studerad förening som kallas ammoniakhemihydrat. Fynden kommer att påverka hur isjättar studeras i framtiden och kan hjälpa astronomer att klassificera nyupptäckta planeter när de ser djupare ut i rymden.

Studien, publicerad i tidningen Förfaranden från National Academy of Sciences , fick stöd av Engineering and Physical Sciences Research Council. Arbetet utfördes i samarbete med forskare vid Jilin University, Kina.

"Denna studie hjälper oss att bättre förutsäga vad som finns på isiga planeter som Neptunus. Våra fynd tyder på att ammoniakhemihydrat kan vara en viktig komponent i manteln hos isjättar, och kommer att bidra till att förbättra vår förståelse av dessa frysta världar, säger doktor Hermann.