دانشمندان در مطالعه‌ای برای اولین بار در جهان، فضای داخلی دو سیاره نپتون و اورانوس را در یک آزمایشگاه بازسازی کردند که با بازآفرینی فشار و درجه حرارت فضای داخلی این دو سیاره، دانش جدیدی در مورد شیمی لایه‌های عمیق آن‌ها به‌دست آمد. محققان به‌طور کلی نپتون و اورانوس را دارای لایه‌های جداگانه و مجزا شامل جو، یخ یا مایع، سپس یک گوشته سنگی و یک هسته فلزی در مرکز می‌دانند که در این بررسی احتمال فعل‌وانفعالات آب و سنگ درون فضای داخلی دو غول گازی مذکور مورد آزمایش قرار گرفت.
این یافته‌ها همچنین ممکن است تاییدکننده ترکیبات اقیانوس‌ها در سیاره‌های فراخورشیدی غنی از آب بسیار دور از منظومه شمسی باشد. به‌گفته تائه‌هیون کیم (Taehyun Kim)، از دانشگاه یانسه (Yonsei University) کره جنوبی و نویسنده اصلی مطالعه مذکور، غول‌های یخی و برخی از سیاره‌های فراخورشیدی برخلاف سیاره‌های سنگی لایه‌های آب بسیار عمیقی دارند، از‌این‌رو آن‌ها احتمال اختلاط در مقیاس اتمی دو ماده از مواد سازنده سیاره یعنی آب و سنگ را در فضای داخلی غول‌های یخی پیشنهاد کردند.
این تیم برای شبیه‌سازی شرایط در اورانوس و نپتون در آزمایشگاه، ابتدا مواد معدنی متداول سنگ‌ساز مانند فروپریکلاز (Ferropericlase) و اولیوین (Olivine) را در آب غوطه‌ور کرد. سپس نمونه را در یک سندان الماس فشرده کردند تا تحت فشارهای بسیار زیاد قرار گیرند. هنگامی‌که این اتفاق افتاد، محققان انفعالات متقابل آب و مواد معدنی را مشاهده کرده و اندازه‌گیری‌های اشعه ایکس را درحالی انجام دادند که لیزر دمای نمونه را افزایش می‌داد.
واکنش شیمیایی حاصل، غلظت‌های زیادی از منیزیم را در آب تحت فشار به‌وجود آورد. محققان از موضوع مذکور به این نتیجه رسیدند که ممکن است اقیانوس‌ها در سیاره‌های غنی از آب با خصوصیات شیمیایی قابل ملاحظه‌ای متفاوت از اقیانوس‌های زمین باشند و به‌عبارت‌دیگر، فشار زیاد ممکن است آن اقیانوس‌ها را غنی از منیزیم کند. به‌گفته سانگ هئون دان شیم (Sang-Heon Dan Shim)، از دانشگاه ایالتی آریزونا (Arizona State University)، منیزیم در فشارهای بسیار زیاد در آب بسیار حلال‌تر می‌شود و در حقیقت، منیزیم ممکن است به‌اندازه نمک موجود در اقیانوس‌های روی زمین در لایه‌های آب اورانوس و نپتون حل شده باشد.
این خصوصیات شیمیایی منحصربه‌فرد می‌تواند به دانشمندان در درک این موضوع کمک کند که چرا برخلاف اینکه هر دو سیاره ترکیبی غنی از آب دارند، جو اورانوس بسیار سردتر از نپتون است. درواقع اگر لایه آب اورانوس، منیزیم بیشتری در زیر اتمسفر خود داشته باشد، شاید این منیزیم جلوی فرار گرما را از فضای داخلی بگیرد و باعث گرم شدن بیشتر آن شود. محققان نیز قصد دارند برای پیشبرد تحقیقات خود، آزمایش‌های فشار و دمای بالا را تغییر دهند و شرایط را برای شبیه‌سازی طیف گسترده‌تری از فضای داخلی سیاره‌ها آزمایش کنند.
