PRL: экзотический лед может объяснить магнитные поля Урана и Нептуна
Физики получили ранее неизвестную форму льда, которая существует при колоссальном давлении и температуре выше 2000 градусов Цельсия. Открытие способно объяснить загадочные магнитные поля ледяных планет-гигантов — Урана и Нептуна. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).
Вода при экстремальных давлениях и температурах ведет себя совсем не так, как привычный лед из морозилки, и образует множество экзотических форм. Особый интерес представляет так называемый суперионный лед: в нем атомы кислорода образуют жесткий кристаллический каркас, а ядра водорода свободно перемещаются внутри него, как в жидкости. Считается, что именно такой лед составляет недра ледяных гигантов.
Исследователи под руководством Алекси Форестье из Комиссариата по атомной и альтернативным видам энергии Франции сжали образцы воды между алмазными наковальнями до 230 гигапаскалей — это в 2,3 млн раз выше атмосферного давления — и нагрели лазером примерно до 2357 °C. С помощью синхротронного рентгеновского излучения они проследили, как атомы кислорода перестраиваются из одной кристаллической структуры в другую — плотноупакованную гексагональную, ранее не наблюдавшуюся у льда.
Оказалось, что эта новая фаза около 1700 кельвинов проявляет признаки суперионного поведения, когда ядра водорода становятся подвижными. По мнению авторов, такие формы льда могут существовать в недрах Урана и Нептуна и участвовать в формировании их необычных, «перекошенных» магнитных полей, которые давно озадачивают ученых.
Чтобы понять роль нового льда точнее, предстоит измерить его электропроводность и механические свойства. Тем не менее открытие расширяет представления о том, в каких состояниях может существовать обычная вода, и помогает лучше понять устройство далеких планет. Работа также демонстрирует, каких экстремальных условий удается достигать в современных лабораториях.
Ранее жители двух регионов России смогли увидеть северное сияние.
???? Самое важное в одном месте — «Газета.Ru» теперь и в MAX.