Lebih kecil dan lebih dingin daripada raksasa gas, Neptunus dan Uranus diklasifikasikan sebagai raksasa es. Ada sangat sedikit air di puncak awan, tetapi persentase air meningkat saat Anda turun ke inti yang lebih berat. Mungkinkah ada lapisan di Neptunus dengan tekanan dan suhu yang cukup untuk air cair terbentuk ke lautan luas? Dan jika bukan Neptunus, bagaimana dengan planet mirip Neptunus yang mengorbit bintang lain?
Pertama, sedikit tentang Neptunus. Planet "raksasa es" ini mengorbit Matahari pada jarak sekitar 30 AU (30 kali jarak Bumi-Matahari). Temperatur permukaannya adalah 50 derajat di atas nol mutlak, tetapi suhu meningkat ketika Anda turun melalui puncak awan karena panas residual dari pembentukannya. Atmosfer atasnya adalah 80% hidrogen dan 19% helium dengan beberapa bahan kimia lainnya.
Jumlah jejak air terlihat di atmosfer bagian atas Neptunus, tetapi para astronom percaya rasio air meningkat ketika Anda melewati puncak awan. Ilmuwan planet telah berteori bahwa air bisa ada jauh di dalam inti padat Neptunus, dalam keadaan ionik, di mana suhu ribuan derajat Kelvin. Tapi mungkin ada tempat yang lebih tinggi, di mana suhunya lebih dingin (kurang dari 800 K) dan tekanan lebih masuk akal (kurang dari 20 kbar), maka samudra luas air cair bisa terbentuk.
Tapi ini keseimbangan yang sulit. Apakah samudera dapat terbentuk atau tidak tergantung pada campuran air ke gas di atmosfer pada suhu yang tepat. Saat Anda turun melalui atmosfer, rasio air terhadap hidrogen meningkat. Pada saat yang sama, air hanya bisa mengembun dari atmosfer ketika suhunya cukup dingin. Jika terlalu panas, atau rasio air terlalu rendah, Anda hanya akan mendapatkan basis awan - sesuatu seperti kabut di atas interior Neptunus yang lebih padat.
Tetapi jika suhunya cukup dingin pada tekanan yang tepat, dan ada cukup air di atmosfer, ia seharusnya mengembun untuk membentuk lapisan lautan sebelum awan mulai.
Peneliti Sloane J. Wiktorowicz dan Andrew P. Ingersoll dari California Institute of Technology di Pasadena telah melakukan perhitungan untuk Neptunus dalam makalah baru mereka, Lautan Air Cair di Giants Es.
Menurut data yang dikumpulkan dari sini di Bumi dan pesawat ruang angkasa Voyager, Neptunus mungkin terlalu kering dan terlalu hangat untuk terbentuk di lautan. Wiktorowicz dan Ingersoll menghitung bahwa ada kemungkinan kurang dari 15% lautan di Neptunus. Tetapi ketika Neptunus mendingin dari waktu ke waktu - mungkin dalam satu miliar tahun atau lebih - peluang lautan air meningkat hingga 40%.
Neptunus mungkin bukan kandidat yang hebat, tetapi planet-planet ekstrasurya bisa sesuai dengan tagihan. Ketika teknik untuk menemukan planet ekstrasurya meningkat, para astronom harus waspada terhadap planet kelas Neptunus dengan suhu permukaan yang lebih dingin daripada Neptunus, tetapi rasio air yang lebih tinggi di atmosfer.
Dan ini seharusnya lebih mudah dikenali daripada planet berbatu kecil yang dekat dengan bintang induknya.
