SLAC: ученые заявили, что горячий черный лед ведет к сильному магнетизму Нептуна

Учёные из Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США) и Сорбонны (Франция) достигли значительных успехов в изучении природы мощных магнитных полей планет Нептун и Уран, что позволило существенно расширить наши знания о глубинных структурах этих газовых гигантов. Их исследования, основанные на современных экспериментальных методах и теоретических моделях, указывают на важную роль воды в формировании и поддержании уникальных геофизических условий этих планет.

Ранее предполагалось, что в центре Нептуна находится ядро изо льда, однако этот лёд представляет собой не обычную твёрдую фазу воды, а её экзотическое состояние, известное как суперионная вода. При экстремально высоких давлениях и температурах вода переходит в состояние, которое сочетает свойства твёрдого тела и жидкости. Данное состояние характеризуется высокой электропроводностью, что может быть связано с его способностью генерировать мощные магнитные поля.

Для воссоздания условий, аналогичных внутренним слоям ледяных гигантов, исследователи использовали специализированное оборудование, включая алмазные наковальни, которые позволяют создавать давление, сопоставимое с тем, что наблюдается в центре планет. Эти эксперименты позволили учёным наблюдать и анализировать поведение суперионной воды при экстремальных условиях.

Результаты этих исследований превзошли ожидания. Ранее считалось, что суперионная вода имеет чётко определённую кристаллическую структуру, однако новые наблюдения показали, что её структура более сложная и хаотичная. Она представляет собой смесь размытых, неопределённых линий, что свидетельствует о наличии множественных фазовых переходов и высокой степени динамичности. Это открытие противоречит предыдущим гипотезам и требует пересмотра существующих моделей.

Учёные полагают, что сложная и нестабильная природа суперионной воды может быть ключевым фактором в формировании уникальных магнитных полей Нептуна и Урана. Эти магнитные поля значительно отличаются от полей Земли и других планет Солнечной системы, что делает их изучение особенно важным для понимания геофизических процессов на ледяных гигантах. На Земле подобные формы материи не встречаются, что делает данное исследование особенно ценным для планетологии и астрофизики.

Работа продолжается, и учёные надеются, что дальнейшие эксперименты позволят более детально исследовать влияние экстремальных форм материи на строение планет и формирование их магнитных полей. Полученные результаты были опубликованы в престижном научном журнале Nature Communications, что подтверждает их значимость и достоверность.