Sonnensystem: Uranus und Neptun sind wohl keine Eisriesen
Eine Forschungsgruppe stellt unser Weltbild von den Planeten in unserem Sonnensystem auf den Kopf. Nach der Auswertung der Daten der Voyager-2-Raumsonde zeigt sich, dass die beiden äußeren Planeten vielleicht gar keine Eisriesen sind, sondern Gesteinsriesen(öffnet im neuen Fenster) .
Das Raumfahrzeug der US-Raumfahrtbehörde Nasa flog in den 1980er-Jahren mit einer Geschwindigkeit von mehr als 60.000 km/h an Neptun und Uranus vorbei. Obwohl Voyager 2 dabei einige Daten erfasste , sind Fragen zu den beiden Planeten offen. Seitdem flog kein weiteres Raumfahrzeug mehr an den beiden äußeren Planeten unseres Sonnensystems vorbei.
Uranus wurde stattdessen aus der Ferne vom Weltraumteleskop Hubble und der Nasa-Raumsonde New Horizons ins Visier genommen. Jüngst wurden neue Studienergebnisse zu Uranus, Neptun und ihren Monden veröffentlicht, zuletzt über mögliche Ozeane bei den Uranusmonden Miranda und Ariel .
Die Erforschung von Uranus und Neptun
Laut einer aktuellen Studie könnte es sich bei Uranus und Neptun um Riesengesteinsplaneten handeln. Damit wäre die jahrzehntelange Annahme hinfällig, dass die äußeren Bereiche des Sonnensystems von Molekülen wie Wasser und Ammoniakeis dominiert werden.
Aufgrund der spärlichen Datenlage erstellten die Forscher unter der Leitung der Universität Zürich einige Zufallsmodelle. Damit wollten sie mehr über das Innere der beiden Riesenplaneten erfahren. Sie verglichen die Zufallsmodelle mit den vorhandenen Beobachtungsdaten über die Planetenzusammensetzung.
Einige Ergebnisse entsprachen den Erwartungen des Teams, etwa, dass die beiden Planeten jeweils zu weniger als einem Viertel aus Wasserstoff und Helium bestehen. Das deckt sich mit den Vorhersagen zur Entstehung des Sonnensystems. Ebenso konnten sie in ihren Modellen Schichten aus elektrisch leitfähigem Material entdecken – eine plausible Erklärung für die Magnetfelder von Uranus und Neptun. Die Modelle stimmten ebenfalls mit den tatsächlichen Daten über die Dichte der Planeten überein.
Keine Eisriesen, sondern Gesteinsriesen?
Doch beim inneren Aufbau der Planeten wichen die Modelle von den geläufigen Annahmen ab. Bei Uranus variiert das Verhältnis von Gestein zu Wasser stark. Die Verhältnisse reichen von 0,04 (Planet besteht fast ausschließlich aus Wasser) bis 3,92 (Planet besteht fast ausschließlich aus Gestein). Demnach ist unklar, ob der Planet fast komplett aus Wasser oder aus Gestein besteht.
Gleiches gilt für Neptun, wenngleich die Ergebnisse nicht ganz so extrem wie bei Uranus ausfallen. Das liegt daran, dass Neptun etwas genauer erforscht ist. Dennoch könnte er immer noch fünfmal so viel Wasser wie Gestein bis hin zu doppelt so viel Gestein wie Wasser enthalten.
Falls die Modelle der Forschungsgruppe korrekt sind, stellt sich unter anderem die Frage, wie das Gesteinsmaterial für die Planetenbildung so weit ins äußere Sonnensystem gelangte. Außerdem könnten die beiden äußeren Planeten viel mehr Gesteinsmaterial enthalten als die gigantischen Gasriesen Jupiter und Saturn – obwohl Uranus und Neptun viel kleiner sind.
Es braucht demnach eine robotische Erkundungsmission zu den beiden äußeren Planeten. Es gibt einige vorgestellte Missionen, die aber noch nicht beschlossen sind. Die chinesische Raumfahrtbehörde CNSA plant derzeit die IHP-2-Mission, die eigentlich die Heliosphäre untersuchen soll. Eine der beiden Raumsonden soll im Jahr 2038 jedoch an Neptun vorbeifliegen. Zudem soll die chinesische Tianwen-4-Mission im Jahr 2045 den Uranus erreichen. Doch zunächst muss sie im September 2029 tatsächlich starten.
Zur Studie
Die Studie wurde am 3. Oktober 2025 auf dem Pre-Print-Server arxiv.org und in der Fachzeitschrift Astronomy and Astrophysics veröffentlicht: Icy or Rocky? Convective or Stable? New interior models of Uranus and Neptune(öffnet im neuen Fenster) (Eisig oder felsig? Konvektiv oder stabil? Neue Modelle des Inneren von Uranus und Neptun).