Mindre og kjøligere enn gassgigantene, Neptune og Uranus er klassifisert som isgiganter. Det er veldig lite vann i skyetoppene, men prosentandelen av vann øker når du kommer ned mot den tyngre kjernen. Kan det være et lag på Neptun med nok trykk og temperatur til at flytende vann dannes til store hav? Og hvis ikke Neptune, hva med en Neptune-lignende planet som går i bane rundt en annen stjerne?
For det første litt om Neptun. Denne "isgiganten" planeten kretser rundt solen på avstand omtrent 30 AU (30 ganger jord-sol-avstanden). Overflatetemperaturen er en frigid 50-grader over absolutt null, men temperaturene øker når du kommer ned gjennom skyetoppene på grunn av gjenværende varme fra dens dannelse. Den øvre atmosfæren er 80% hydrogen og 19% helium med noen få andre kjemikalier.
Spormengder av vann er synlig i Neptuns øvre atmosfære, men astronomer tror at forholdet mellom vann øker når du passerer gjennom skyetoppene. Planetforskere har teoretisert at vann kan eksistere dypt nede i Neptuns solide kjerne, i en ionisk tilstand, der temperaturene er tusenvis av grader Kelvin. Men det kan være et sted høyere oppe, der temperaturene er kjøligere (mindre enn 800 K) og trykket er rimeligere (mindre enn 20 kbar), da kan store hav med flytende vann dannes.
Men det er en vanskelig balanse. Hvorvidt et hav kan danne eller ikke, avhenger av vann til gassblanding i atmosfæren ved de rette temperaturene. Når du kommer ned gjennom atmosfæren, øker forholdet mellom vann og hydrogen. Samtidig kan vann bare kondensere ut av atmosfæren når temperaturen er kjølig nok. Hvis det er for varmt, eller forholdet mellom vann er for lavt, får du bare en skybase - noe som tåke over Neptuns mer solide interiør.
Men hvis temperaturene er kule nok med riktig trykk, og det er nok vann i atmosfæren, bør det kondensere for å danne et havlag før skyene begynner.
Forskerne Sloane J. Wiktorowicz og Andrew P. Ingersoll fra California Institute of Technology i Pasadena har gjort beregningene for Neptune i sin nye artikkel, Flytende vannhav i iskjemper.
I følge data samlet herfra på jorden og romfartøyet Voyager, er Neptune sannsynligvis for tørt og for varmt til at disse havene kan dannes. Wiktorowicz og Ingersoll beregnet at det er mindre enn 15% sjanse for hav på Neptun. Men når Neptune avkjøles over tid - kanskje om en milliard år eller så - øker sjansen for vannhav til 40%.
Neptun er kanskje ikke en stor kandidat, men utenomjordiske planeter kan passe til regningen. Når teknikker for å finne ekstrasolære planeter forbedres, bør astronomer være på utkikk etter planeter i Neptunklasse med overflatetemperaturer som er kjøligere enn Neptune, men et høyere forhold mellom vann i atmosfæren.
Og disse skal være lettere å få øye på enn små steinete planeter i nærheten av foreldrestjernene.
