Учёные из Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США) и Парижского университета Сорбонны достигли значительных успехов в исследовании уникальных магнитных полей планет Нептун и Уран. Их новейшие исследования выявили, что ключевую роль в формировании этих магнитных характеристик играют водные компоненты, находящиеся в глубоких недрах планет.
Ранее предполагалось, что в центре Нептуна расположено ледяное ядро. Однако последние данные свидетельствуют о том, что при экстремальных давлениях и температурах вода может трансформироваться в суперионное состояние. Это экзотическое состояние материи сочетает в себе свойства как твёрдого тела, так и жидкости. Суперионная вода характеризуется отсутствием традиционной кристаллической структуры; её молекулярная организация отличается хаотичностью и размытостью.
Для воссоздания условий, аналогичных тем, что существуют в недрах ледяных гигантов, исследователи использовали метод алмазных наковален. Этот инновационный подход позволяет достигать давления, сопоставимого с давлением в глубинах Нептуна и Урана. Благодаря этому методу учёные смогли детально изучить свойства суперионной воды в экстремальных условиях.
Экспериментальные данные показали, что структура суперионной воды значительно отличается от ранее предполагаемой кристаллической решётки. Вместо чёткой границы между твёрдым и жидким состояниями, суперионная вода демонстрирует размытый переход, что не соответствует существующим теоретическим моделям. Это несоответствие вызывает повышенный интерес к дальнейшему изучению данного феномена.
Исследователи предполагают, что сложная и нестабильная структура суперионной воды может быть причиной уникальных магнитных полей Нептуна и Урана. На Земле аналогов таких форм воды не обнаружено, что делает данное открытие важным для планетологии и исследования экстремальных состояний материи.
Работа в этом направлении продолжается, и учёные выражают надежду на то, что дальнейшие исследования позволят глубже понять механизмы влияния экстремальных условий на внутреннее строение планет и формирование их магнитных полей.