Jakie formy wodne występują na Neptunie?

Gazowy gigant Neptun został nazwany na cześć rzymskiego boga morza ze względu na jego jasnoniebieski kolor. Chociaż później odkryto, że to zabarwienie jest raczej wytworem metanu w zewnętrznej atmosferze niż w wodzie, Neptun posiada odpowiednio bogatą w wodę atmosferę i płaszcz. Jednak woda Neptuna nie gromadzi się w jeziorach, rzekach i oceanach, jakie znamy na Ziemi. Połączenie wielkiej masy Neptuna, jego ogromnej odległości od Słońca i braku czegoś w rodzaju stałej powierzchni ma kilka interesujących konsekwencji dla wody.

Gazowa atmosfera Neptuna zajmuje zewnętrzną trzecią część promienia planety. Woda występuje w atmosferze w postaci pary i mikroskopijnych kropelek lub kryształków lodu. Chociaż temperatura atmosfery zewnętrznej na poziomie chmur waha się od 150 stopni poniżej zera do 200 stopni poniżej zera Celsjusza, część wody jest utrzymywana w stanie ciekłym lub gazowym dzięki ogromnej energii planety burze.

W punkcie około jednej trzeciej odległości między atmosferą zewnętrzną a jądrem, atmosfera gazowa staje się płaszczem. Większość tych samych pierwiastków obecnych w atmosferze – wodór, metan, amoniak i woda – tworzy płaszcz, ale występuje w wyższych temperaturach i ciśnieniu. Ciśnienia w płaszczu zapobiegają parowaniu lub zamarzaniu wody, więc duża część wody istnieje w postaci cieczy. Jednak głęboko w płaszczu dzieje się coś dziwnego: woda zostaje skompresowana do stanu teoretycznego znana jako woda superjonowa, która zachowuje się trochę jak ciecz, trochę jak kryształ i trochę jak metal. Chociaż naukowcy nigdy bezpośrednio nie obserwowali wody w stanie superjonowym, trwają eksperymenty, aby stworzyć w laboratoriach maleńkie próbki przy użyciu wiązek cząstek.

Naukowcy przypuszczają, że jądro Neptuna ma masę Ziemi i składa się głównie ze skał i wody w stanie superjonowym. Chociaż temperatura rdzenia jest nawet wyższa niż temperatura płaszcza, ciśnienie wywierane na wodę powinno wymusić woda zachowywała się bardziej jak lód niż woda w stanie ciekłym, mimo że ciśnienie i temperatura są zbyt wysokie, aby woda mogła zamrażać.

Chociaż Neptun ma dużo wody w porównaniu z Marsem czy Wenus, zajmuje zupełnie inne miejsce w mechanice planety. Chmury na Neptunie nie są zbudowane z wody, ale z amoniaku i metanu. Woda jest albo za zimna, albo pod zbyt dużym ciśnieniem, by zachowywać się tak, jak na Ziemi. Życie, w obecnym rozumieniu naukowców, miałoby ogromne trudności z wykorzystaniem którejkolwiek z form wodnych na Neptunie. Z tego powodu niewiele jest poważnych naukowych spekulacji na temat możliwości istnienia życia w superjonowych oceanach Neptuna.