Странность Урана и Нептуна связали с аномальной формой воды

В 2024 году ученые обнаружили потенциальное существование причудливой новой молекулы, связанной с водой. Этот ион, получивший название «акводий», формируется в экстремальных условиях и может объяснить некоторые странности ледяных планет-гигантов нашей Солнечной системы.

Ледяные гиганты, такие как Уран и Нептун, обладают странными магнитными полями, которые не совпадают с вращением планет или их физическими центрами. Магнитные полюса этих планет наклонены на 59 и 47 градусов соответственно от осей вращения, а силовые линии магнитного поля постоянно трансформируются и смещаются. Кроме того, они не сосредоточены в ядрах планет. За генерацию этих странных магнитных полей может быть ответственен акводий (H4O2+).

Диаграммы строения молекул воды, гидрония и акводияИсточник: Skoltech

Акводий состоит из обычной молекулы воды с двумя дополнительными протонами, что придает ей чистый положительный заряд, который в достаточных количествах может создавать планетарное магнитное поле, подобное полям Урана и Нептуна. Планетарные магнитные поля распространяются далеко в пространство вокруг планет, которые их создают. Они генерируются глубоко внутри небесных тел за счет перемещения зарядов.

Ученые предположили, что магнитные поля Урана и Нептуна могут генерироваться ионопроводящей жидкостью, в которой носителями заряда являются ионы. Российские и китайские специалисты, участвовавшие в исследовании, провели компьютерное моделирование и воссоздали условия, происходящие в глубинах ледяных планет-гигантов. Результаты показали, что при температуре около 3000 °C и давлении в 1,5 миллиона атмосфер протоны способны соединяться с гидронием и формировать акводиум.