Vnější „ledové obří“ planety, Neptune a Uran , mají spoustu záhad. Jedním z největších je, kde přesně dostali své magnetické pole . V tom jsou silní, přičemž Neptun je sedmadvacetkrát silnější než Země, zatímco Uran se pohybuje mezi ? a čtyřnásobek síly Země. V těchto elektromagnetických prostředích vládne chaos, takže je mimořádně obtížné je pochopit a modelovat. Nyní tým výzkumníků vedený Dr. Vitali Prakpenkou z The University of Chicago si myslí, že mohli najít základní příčinu síly pole i jeho náhodnosti – „horký led“.
V chemii se led vyskytuje v mnoha různých formách. To neznamená různé tvary jako krychle nebo koule, ale různé struktury krystalické mřížky, které zásadně mění některé z jejích chemických vlastností. Běžný led využívá vodíkovou vazbu mezi kyslíkem a vodíkem ve vodě, aby se držel pohromadě.
Video ukazující gravitační pole Neptunu.
Kredit – VideoFromSpace kanál YouTube
Při extrémně vysokých teplotách a tlacích však tyto krystalové mřížky se mohou tvořit tak, že se atomy vodíku ve vodě mohou volně pohybovat po celé mřížce. Protože atomy vodíku jsou nabité, jedná se o ekvivalent přenosu elektrického náboje skrz mřížkovou strukturu. Jinými slovy, pokud je vytvořen ve správných podmínkách, led může být elektricky vodivé .
Tato jedinečná forma ledu, známá jako „superionický led“, byla po desetiletí středem zájmu výzkumu s protichůdnými výsledky ohledně toho, jak této formy dosáhnout. Stejně jako mnoho vědců se Dr. Prakpenka a jeho tým rozhodli problém vyřešit pomocí vysoce výkonných nástrojů. V jejich případě použili Pokročilý zdroj fotonů 's vysokoenergetický synchrotronový rentgenový paprsek at Národní laboratoř Argonne prozkoumat podrobnosti procesu formování.
Video UT diskutující o vyslání mise zpět k ledovým obrům.
To, co našli, vyžadovalo tisíce spuštění v systému po dobu více než deseti let. Data nakonec ukázala na dvě různé podmínky, které by mohly vést ke dvěma různým typům superiontového ledu. Jedna z těchto sad podmínek je podobná podmínkám ve vnitřních atmosférách ledových obrů.
Vědci si dlouho mysleli, že vrstvy tekutin v relativně malých hloubkách v jejich atmosférách způsobily jedinečná magnetická pole ledového obra. Simulace tuto teorii potvrdily, ale myšlenka superionického ledu by mohla tuto teorii vyvrátit. Než bude možné tuto teorii prokázat, je zapotřebí více výzkumu. Zatímco podmínky jsou vhodné pro tvorbu superiontového ledu na ledových obrech a zdá se, že je schopen generovat magnetická pole pozorovaná kolem planet, zbývá ještě hodně práce, abychom dokázali, že superionický led je ve skutečnosti příčinou. těchto oborů. Skoro jako by byl dobrý nápad vyslat tam misi.
Další informace:
Carnegie Science – Jak si ledoví obři udržují svá magnetická pole?
přírodní fyzika - Struktura a vlastnosti dvou superionických ledových fází
UT - Uran i Neptun mají opravdu bizarní magnetická pole
UT - Zkoumání vesmíru pro magnetická pole
Hlavní obrázek:
Interiér Neptunu
Kredit – Vadim Sadovski
