В результате исследований, проведенных физиками из нескольких университетов США и Стэнфордского центра линейных ускорителей в Калифорнии (SLAC), была обнаружена новая фаза вещества, которая может помочь нам разгадать тайны формирования гигантских планет Солнечной системы, таких как Уран и Нептун. Исследование опубликовано в Scientific Reports.
![]()
Фото из открытых источников
После многолетних исследований, ученые обнаружили, что в экстремальных условиях, которые присутствуют внутри газовых гигантов, образуется суперионный лед, отличающийся от того, что мы знаем о воде на Земле. Суперионный лед – это смесь твердого и жидкого состояния воды, которая обладает удивительными проводящими свойствами.
В 2019 году ученые подтвердили структуру суперионного льда, в которой атомы кислорода образуют прочную кубическую решетку, а ионизированные атомы водорода высвобождаются, проходя через эту решетку, что делает суперионный лед проводящим.
В своем исследовании физики использовали инновационный метод, бомбардируя тонкие полоски воды с помощью мощных лазеров, что создало невероятное давление и температуры, сравнимые с условиями внутренностей Урана и Нептуна. Результаты дифракции рентгеновских лучей выявили новую фазу суперионного льда, получившую название Ice XIX.
Особенно важно, что эта новая форма суперионного льда имеет повышенную проводимость по сравнению со своим предшественником Ice XVIII, который был открыт в 2019 году. Это может иметь значительное значение для понимания магнитных полей гигантов Солнечной системы.
Благодаря своей проводимости, суперионный лед может влиять на формирование магнитных полей. Это является ключевым элементом теории динамо, которая объясняет, как планеты создают магнитные поля. Если внутренности планет, подобных Нептуну, содержат слои с разной проводимостью, это может привести к более сложным магнитным полям с несколькими полюсами.
Это открытие может помочь разгадать загадку магнитных полей наших гигантских соседей, таких как Уран и Нептун. Впервые после почти 30 лет у нас есть надежное объяснение источника их необычных магнитных полей, которые были измерены космическим зондом «Вояджер 2» НАСА в 1977 году.
Это открытие позволяет больше понять внутренние процессы планет-гигантов и их влияния на магнитные поля. Оно может также иметь значение для изучения экзопланет, где суперионный лед может играть ключевую роль в формировании их характеристик.
