Мистерията на ледените гиганти: Горещ черен лед движи магнитните полета на Уран и Нептун
Учени откриха, че хаотичната структура на суперионната вода в ядрата на Уран и Нептун обяснява техните странни магнитни полета. Нови модели предполагат, че планетите са по-скоро каменисти гиганти, в чиито недра валят диаманти.
Учени от Националната ускорителна лаборатория SLAC в САЩ разкриха тайната на необичайните магнитни полета на Уран и Нептун. Ключът към феномена се крие в наличието на суперионна вода – екстремно състояние на материята, познато като горещ черен лед. В ядрата на тези планети налягането достига милиони атмосфери, което принуждава водата да придобие свойства, непосилни за земните условия.
При суперионната вода кислородните атоми изграждат фиксирана кристална решетка, докато водородните йони се движат свободно през нея. Този процес позволява на веществото да провежда електричество. Лабораторни експерименти с диамантени наковални и лазерно нагряване до 2500 келвина доказаха, че структурата на този лед е много по-хаотична от очакваното. Вместо подредена кубична решетка, изследователите откриха динамична смес от различни кристални структури, които съществуват едновременно.
Тази вътрешна сложност обяснява защо магнитните полета на ледените гиганти са силно изместени и нехомогенни спрямо оста им на въртене. Подобни аномалии бяха регистрирани за първи път от сондата „Вояджър 2“. Докато науката изследва състава на тези далечни светове, често се появяват данни и за други обекти в Космоса, като например случаите, в които бяло джудже поглъща светове с подобен състав.
Нови изследователски модели от Цюрихския университет предлагат още по-смела хипотеза. Уран и Нептун може би трябва да се класифицират като каменисти гиганти, тъй като каменните породи съставляват между 3% и 61% от тяхната обща маса. Това предполага, че сложните магнитни полета се генерират не само от ионна вода, но и от силикатни разтопи, създаващи специфичен динамо ефект.
Допълнителен интерес предизвиква и фактът, че в мантиите на тези планети вероятно се образува дъжд от диаманти. Този процес е резултат от разпадането на метан под огромно налягане. Тъй като планетите от този тип са изключително разпространени сред екзопланетите, суперионната вода вероятно е една от най-често срещаните форми на вода във Вселената.
