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

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Меркурий сжимается быстрее, чем считали ученые

Меркурий сжимается быстрее, чем считали ученые

Астрономы обнаружили две молодые звезды, которые случайно «нашли друг друга» в космосе

Астрономы обнаружили две молодые звезды, которые случайно «нашли друг друга» в космосе

Ученые на самолете преследовали падающие спутники, чтобы изучить загрязнение атмосферы

Ученые на самолете преследовали падающие спутники, чтобы изучить загрязнение атмосферы

Луна могла сформироваться всего за несколько часов после столкновения Земли с Теей

Луна могла сформироваться всего за несколько часов после столкновения Земли с Теей

Спутники видят Землю все лучше — эксперты предупреждают о новых рисках для конфиденциальности

Спутники видят Землю все лучше — эксперты предупреждают о новых рисках для конфиденциальности

Пульсар испустил 114 гигантских импульсов за час наблюдения

Пульсар испустил 114 гигантских импульсов за час наблюдения

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты