I pianeti esterni 'giganti di ghiaccio', Nettuno e Urano , hai un sacco di misteri. Uno dei più grandi è dove esattamente hanno preso il loro campi magnetici . Sono forti in questo, con Nettuno che è ventisette volte più potente di quello della Terra, mentre quello di Urano varia tra ? e quattro volte la forza della Terra. Il caos regna in questi ambienti elettromagnetici, rendendoli eccezionalmente difficili sia da capire che da modellare. Ora un team di ricercatori guidati dal Dr. Vitali Prakpenka del Università di Chicago pensa che potrebbero aver trovato la causa sottostante sia della forza del campo che della sua casualità: 'ghiaccio caldo'.
In chimica, il ghiaccio si presenta in molte forme diverse. Ciò non significa forme diverse come un cubo o una palla, ma diverse strutture del reticolo cristallino che alterano fondamentalmente alcune delle sue proprietà chimiche. Il ghiaccio normale utilizza il legame idrogeno tra l'ossigeno e l'idrogeno nell'acqua per tenersi insieme.
Video che mostra il campo gravitazionale di Nettuno.
Credito – Canale YouTube VideoFromSpace
Tuttavia, a temperature e pressioni estremamente elevate, quelli reticoli cristallini può formarsi in modo tale che gli atomi di idrogeno nell'acqua possano muoversi liberamente attraverso il reticolo. Poiché gli atomi di idrogeno sono carichi, questo è l'equivalente del trasferimento di una carica elettrica attraverso la struttura reticolare. In altre parole, se creato nelle giuste condizioni, il ghiaccio può essere elettricamente conduttivo .
Conosciuto come 'ghiaccio superionico', questa forma unica di ghiaccio è stata al centro della ricerca per decenni, con risultati contrastanti su come ottenere questa forma. Come fanno molti scienziati, il Dr. Prakpenka e il suo team hanno deciso di utilizzare strumenti ad alta potenza per risolvere il problema. Nel loro caso, hanno usato il Sorgente di fotoni avanzata fascio di raggi X di sincrotrone ad alta energia a Laboratorio Nazionale Argonne per sondare i dettagli del processo di formazione.
Video UT che parla dell'invio di una missione ai giganti di ghiaccio.
Ciò che hanno scoperto ha richiesto migliaia di esecuzioni sul sistema in più di dieci anni. I dati alla fine hanno indicato due diverse condizioni che potrebbero portare a due diversi tipi di ghiaccio superionico. Uno di questi insiemi di condizioni sembra essere simile alle condizioni nelle atmosfere interne dei giganti di ghiaccio.
Gli scienziati hanno a lungo pensato che gli strati fluidi a profondità relativamente basse nelle loro atmosfere causassero i campi magnetici unici del gigante di ghiaccio. Le simulazioni hanno confermato questa teoria, ma l'idea del ghiaccio superionico potrebbe capovolgerla. Sono necessarie ulteriori ricerche prima che questa teoria possa essere dimostrata. Mentre le condizioni sono adatte alla formazione di ghiaccio superionico sui giganti di ghiaccio, e sembra essere in grado di generare i campi magnetici visti intorno ai pianeti, c'è ancora molto lavoro da fare per dimostrare che il ghiaccio superionico è in realtà la causa di questi campi. È quasi come se fosse una buona idea inviare una missione là fuori.
Per saperne di più:
Carnegie Science – In che modo i giganti di ghiaccio mantengono i loro campi magnetici?
Fisica della natura – Struttura e proprietà di due fasi superioniche del ghiaccio
UT- Sia Urano che Nettuno hanno campi magnetici davvero bizzarri
UT- Esplorare l'universo per i campi magnetici
Immagine principale:
Interno di Nettuno
Credito – Vadim Sadovski