นักวิทย์ชี้ argon-40 บน Uranus และ Neptune บอกเรื่องกำเนิดดาวมากกว่าโครงสร้างภายใน

ทีมวิจัยนำโดย Southwest Research Institute (SwRI) ตีพิมพ์งานวิจัยใน The Planetary Science Journal เกี่ยวกับการวัดแก๊ส argon-40 ในชั้นบรรยากาศของ Uranus และ Neptune สองดาวเคราะห์ที่เรียกกันว่า ice giant ของระบบสุริยะเราครับ

เดิมทีนักวิทยาศาสตร์หวังจะใช้ตัวเลข argon-40 นี้ประเมินว่าใต้ชั้นบรรยากาศของสองดาวนี้มีหินมากแค่ไหน เพราะ argon-40 ส่วนหนึ่งเกิดจากการสลายตัวของ potassium-40 ที่อยู่ในหินลึกใต้พื้นผิวมานานหลายพันล้านปี

แต่ argon-40 ยังมีอีกที่มาคือสืบทอดมาจาก protosolar nebula เมฆฝุ่นและแก๊สที่ก่อตัวเป็นระบบสุริยะเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีก่อน ทีมของ Dr. Olivier Mousis จาก SwRI สร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขของเมฆนี้เพื่อไล่ว่า argon-40 ที่พบมาจากแหล่งไหนกันแน่

ผลที่ได้คือ argon ดั้งเดิมจาก protosolar nebula มีปริมาณมากกว่าที่คาดไว้ จนกลบสัญญาณจาก argon ที่เกิดจากการสลายตัวในแกนหินของดาวไปเกือบหมด Mousis บอกว่าการวัด argon-40 ในบรรยากาศน่าจะบอกเรื่องสภาพแวดล้อมและประวัติการก่อตัวของดาวได้มากกว่าเรื่องโครงสร้างภายในว่าเป็นหินหรือน้ำแข็ง

แบบจำลองยังชี้ว่าวัสดุที่อุดมด้วย argon อาจก่อตัวใกล้ argon frost line ซึ่งเป็นแนวเขตเย็นจัดใกล้ขอบ protosolar nebula ที่ทำให้แก๊ส argon แข็งตัวเป็นน้ำแข็ง ทีมวิจัยมองว่าข้อมูลนี้อาจช่วยชี้ทางให้ภารกิจยานสำรวจในอนาคต เช่น แนวคิด NASA Uranus Orbiter and Probe ที่เสนอไว้ ใช้เก็บตัวอย่างแก๊สเฉื่อยและอัตราส่วนไอโซโทปโดยตรง ซึ่งการสังเกตจากระยะไกลทำไม่ได้แม่นยำพอ