В ядре Нептуна обнаружили черный лед

Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Сорбонны раскрыли природу необычных магнитных полей Нептуна. Исследование показало, что они связаны со скоплением льда в центре планеты, но этот лед не прозрачный, как на Земле, а черный и к тому же горячий.

В недрах гигантских планет наблюдаются очень высокие температуры и давление. В таких условиях вода переходит в фазу, совершенно не характерную для естественных условий нашей планеты. Это так называемая суперионная вода.

Такая субстанция выглядит как твердое вещество. Атомы кислорода образуют кристаллическую решетку, а атомы водорода свободно перемещаются, проводя электричество. Ученые воссоздали суперионную воду в лаборатории, чтобы лучше понять ее свойства.

Для достижений нужных условий применили две алмазные наковальни. Ученые поместили между ними воду и подняли давление до 1,8 млн атмосфер. Затем образец обработали импульсным лазерным излучением, чтобы нагреть его примерно до 2500 градусов Кельвина, и подвергли рентгеновскому облучению.

Результаты показали, что ученые неправильно представляли собой структуру суперионной воды. На самом деле ее решетка представляла собой смесь размытых линий. Некоторые перекрывающие решетки появлялись с дальнейшим ростом давления. Это противоречило теории о существовании четкой линии перехода решетчатых структур.

Ученые пришли к выводу, что сложное строение суперинонной воды может влиять на неустойчивые магнитные поля Нептура и Урана, зафиксированные аппаратом «Вояджер-2». Такая форма льда отсутствует на Земле. Но поскольку она образуется внутри ледяных планет-гигантов, то она может быть самым распространенным типом воды в галактике, сообщает Nature Communications.

Ранее стало известно, что на Нептуне и Уране могут идти алмазные дожди. Исследование показало, что алмазы возникают из соединений углерода внутри крупных газовых планет в условиях высокого давления. Затем они постепенно опускаются из верхних слоев атмосферы к недрам.