Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Воссоздав экстремальные условия Нептуна и Урана, команда исследователей под руководством Алексиса Форестье из французского Комиссариата по атомной энергии (CEA) открыла ранее неизвестную кристаллическую форму воды. Это открытие способно пролить свет на тайну аномальных магнитных полей ледяных гигантов.

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

В недрах этих планет царит колоссальное давление – свыше 230 гигапаскалей, что в два миллиона раз превышает земное, а температура достигает 1800 кельвинов. В такой среде вода не может существовать ни в жидком, ни в привычном твердом виде. Она переходит в так называемое суперионное состояние. Его уникальность заключается в том, что атомы кислорода формируют жесткий каркас, сквозь который свободно перемещаются ядра водорода, подобно частицам в жидкости. Такая структура делает этот «горячий лед» отличным проводником электричества.

Чтобы зафиксировать эту фазу, ученые использовали алмазную наковальню – устройство, сжимающее микроскопические образцы между двумя сверхтвердыми кристаллами. Образец дополнительно нагревали лазерами. Структуру вещества анализировали методом рентгеновской дифракции на базе Европейского центра синхротронного излучения. Выяснилось, что при указанных параметрах кислородная решетка принимает гексагональную плотноупакованную (ГПУ) структуру. Эта фаза становится доминирующей, вытесняя кубическую гранецентрированную (ГЦК), когда давление переваливает за 200 гигапаскалей.

«Мы сообщаем о однозначном наблюдении новой фазы льда H₂O, имеющей гексагональную плотноупакованную кислородную подрешетку», – заявили авторы работы в публикации журнала Physical Review Letters.

Эта находка имеет прямое отношение к планетологии. Считается, что именно электропроводящие слои суперионной воды генерируют странные, асимметричные магнитные поля ледяных гигантов, которые сильно смещены относительно их центров. Понимание точной кристаллической структуры этого слоя позволит создать более точные модели внутреннего строения Урана и Нептуна, объяснив природу их уникальной геофизики.

Читайте также

У Земли может быть несколько лун одновременно — астрономы готовятся искать скрытые спутники

У Земли может быть несколько лун одновременно — астрономы готовятся искать скрытые спутники

Астрономы обнаружили гамма-всплеск, который продолжался почти месяц — его источник остаётся загадкой

Астрономы обнаружили гамма-всплеск, который продолжался почти месяц — его источник остаётся загадкой

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Что происходит со спутником, когда у него заканчивается топливо: почему он не падает на Землю?

Что происходит со спутником, когда у него заканчивается топливо: почему он не падает на Землю?

Чёрные дыры могут разрываться на части: физики нашли условия для их разделения

Чёрные дыры могут разрываться на части: физики нашли условия для их разделения

NASA раскрыло финальный план миссии Artemis III: три ракеты и два лунных корабля

NASA раскрыло финальный план миссии Artemis III: три ракеты и два лунных корабля

Сквозь наше тело каждую секунду проходят миллиарды нейтрино — учёные объяснили, как они помогут раскрыть тайны Вселенной

Сквозь наше тело каждую секунду проходят миллиарды нейтрино — учёные объяснили, как они помогут раскрыть тайны Вселенной

Чёрные дыры тяжелее целых галактик не смогли объяснить загадку тёмной материи

Чёрные дыры тяжелее целых галактик не смогли объяснить загадку тёмной материи

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи