اورانوس و نپتون در حال سقوط هستند؟

اورانوس و نپتون دو غول یخی منظومه‌ شمسی با ساختار متفاوت نسبت به مشتری و زحل هستند. با سقوط در جو این دو سیاره شاهد چه اتفاق‌هایی خواهیم بود؟

هرچند سیاره‌های اورانوس و نپتون مملو از گاز هستند، ترکیب آن‌ها تفاوت‌هایی اساسی با سیاره‌های مشتری و زحل دارد. دانشمندان سیاره‌ای به دنبال ارسال فضاپیما به حداقل یکی از این دو سیاره هستند، بااین‌حال هنوز سرمایه‌گذاری و بودجه برای چنین مأموریتی نامشخص است و در صورت تأیید هم سال‌ها به طول خواهد انجامید. در حال حاضر، آژانس فضایی اروپا، تلاش کرده جو این دو سیاره را برای ورود واقعی یک کاوشگر شبیه‌سازی کند.

اورانوس و نپتون مانند همتایان بزرگ‌تر خود عمدتا از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده‌اند. با اینکه غلظت متان این دو سیاره اندک است (به ترتیب ۲٫۳ و ۱٫۵ برای اورانوس و نپتون)، مقدار متان آن‌ها ۳ تا ۸ برابر برآوردهای کاوشگرهای گالیله و کاسینی از جو مشتری و زحل است. تمام دیگر گازها اثری کمرنگ دارند. در واقع عامل اصلی رنگ سبز آبی دو سیاره‌ی نپتون و اورانوس، وجود متان در جو است.

گروهی از پژوهشگرها با استفاده از تجهیزات پلاسمایی و لوله‌های شوک، به شبیه‌سازی شرایط سقوط در جو اورانوس و نپتون پرداختند. آن‌ها با استفاده از تونل فراصوتی پلاسمایی T6 Stalker در دانشگاه آکسفورد و همچنین تونل‌های باد پلاسمایی دانشگاه اشتوتگارت، گازهای مناسب را به جسمی جامد تاباندند و ویدئوی را ضبط کردند. شکل‌های انتخابی برای مدلسازی ظاهر فضاپیماهای آینده به کار خواهند رفت.

چالش اصلی اینجاست که هر کاوشگری در معرض فشار و دمای بالا قرار بگیرد، نیاز به یک سامانه‌ی محافظتی حرارتی با عملکرد بالا دارد تا در برابر ورود به جو برای مدت زمان مشخصی تاب بیاورد. پژوهشگرها برای طراحی چنین سیستمی در ابتدا باید تأسیسات آزمایشی فعلی را برای بازسازی ترکیب‌های جوی و سرعت‌های اولیه تطبیق دهند.