NC: ученые раскрыли роль горячего «черного льда» в магнетизме Нептуна

Учёные из SLAC (США) и Университета Париж-Сакле (Франция) провели фундаментальное исследование, раскрывающее возможную связь между уникальным магнитным полем Нептуна и его глубинными слоями. В этом открытии ключевую роль играют особые формы воды, известные как «суперионная вода», которые обладают уникальными физико-химическими свойствами, обусловленными экстремальными условиями давления и температуры.

Характеристика и свойства суперионной воды

Суперионная вода формируется в условиях, значительно превышающих нормальные температурные и барические параметры. Это фаза воды, в которой молекулы сохраняют некоторые свойства твёрдой фазы, но утрачивают чёткую кристаллическую структуру, обладая высокой степенью структурной неопределённости. Эта особенность делает её уникальной среди известных водных фаз. Суперионная вода характеризуется высокой проводимостью электрического тока, что отличает её от традиционной кристаллической воды.

Лабораторное моделирование условий

Для воссоздания условий, аналогичных тем, что могут существовать в недрах ледяных гигантов, таких как Нептун, использовалась методика алмазных наковален. Эта техника позволяет создавать экстремальные условия давления и температуры, сопоставимые с глубинными слоями планет. Эксперименты продемонстрировали, что суперионная вода действительно не имеет выраженной кристаллической структуры, подтверждая её уникальные физические свойства.

Влияние суперионной воды на магнитные поля

Исследования выявили, что структура суперионной воды может существенно влиять на процессы формирования магнитных полей планет-гигантов, таких как Нептун и Уран. Предполагается, что подвижность ионов водорода в суперионной воде способствует генерации электрических токов, которые, в свою очередь, могут создавать магнитные поля. На Земле суперионная вода не встречается, что подчёркивает её уникальность и значимость для понимания геофизических процессов в других планетных системах.

Исследования в данной области продолжаются, и новые данные, опубликованные в Nature Communications, открывают новые перспективы для понимания фундаментальных процессов в недрах ледяных гигантов.