Grupa badaczy z Rosji i Chin sugeruje, że we wnętrzu Uranu i Neptuna mogą istnieć warunki sprzyjające formowaniu się proponowanych przez nich nietypowych molekuł wody. Te cząsteczki mogłyby być częściowo odpowiedzialne za generowanie magnetycznych pól tych planet gazowych.
Jak podkreślają naukowcy z Instytutu Nauki i Technologii w Skołkowie pod Moskwą, pola magnetyczne Urana i Neptuna są mniej zbadane niż te u naszych bliższych sąsiadów – Jowisza i Saturna, a tym bardziej niż pole magnetyczne Ziemi.
Magnetosfera Urana i Neptuna pod lupą naukowców
W jądrze Ziemi magnetyzm powstaje dzięki obracające się żelazowo-niklowe jądro. Z kolei we wnętrzu Saturna i Jowisza skompresowany wodór formuje stałą metaliczną masę, która również generuje pole magnetyczne. W przypadku Urana i Neptuna aktualne teorie wskazują na cyrkulację zjonizowanych substancji.
Odkrycie, jakie substancje biorą w tym udział, mogłoby wyjaśnić, dlaczego magnetosfera Urana i Neptuna jest tak niezwykła – na przykład nie jest ona ułożona zgodnie z obrotem tych planet i jest przesunięta w stosunku do ich centrów.
Czym jest aquodiium?
Naukowcy z Rosji i Chin zaproponowali nowy rodzaj cząsteczek wody, które mogłyby być odpowiedzialne za pole magnetyczne tych gazowych gigantów. Molekuła o nazwie aquodiium składa się z typowej molekuły wody, do której przyłączone są dwa protony, nadając jej podwójny dodatni ładunek.
"Wodór otaczający skaliste jądro Jowisza jest ciekłym metalem: może płynąć, tak jak płynne żelazo we wnętrzu Ziemi, a jego przewodnictwo elektryczne wynika z ruchu wolnych elektronów współdzielonych przez wszystkie ściśnięte atomy wodoru. W przypadku Urana uważamy, że to same jony wodoru — czyli protony — są wolnymi nośnikami ładunku. Niekoniecznie jednak istnieją jako samodzielne jony H+, ale być może występują w formie jonu hydroniowego H3O+, amonowego NH4+ i szeregu innych jonów. Nasze badanie wskazuje jeszcze jedną możliwość - istnienie jonu H4O2+, który jest niezwykle interesujący z chemicznego punktu widzenia” – powiedział Artem R. Oganow, współautor publikacji, która ukazała się w piśmie "Physical Review B”.
Według symulacji komputerowych, we wnętrzu odległych gazowych planet mogą panować warunki umożliwiające powstanie aquodiium w wyniku skomplikowanych reakcji chemicznych.
Istotną rolę odgrywa kwaśne środowisko bogate w jony wodoru, wysokie ciśnienie osiągające 1,5 mln atmosfer oraz temperatura około 3 tys. stopni Celsjusza. Naukowcy spekulują, że w tak ekstremalnych warunkach nietypowa cząsteczka może przyczyniać się do powstawania magnetosfery planet oraz tworzyć dotąd nieznane minerały.
Źródło: PAP
Komentarze
2