Die äußeren „Eisriesen“-Planeten, Neptun und Uranus , haben viele Geheimnisse. Einer der größten ist, wo genau sie ihre haben Magnetfelder . Darin sind sie stark, wobei Neptun siebenundzwanzigmal stärker ist als die der Erde, während Uranus zwischen ? und viermal so stark wie die Erde. In diesen elektromagnetischen Umgebungen herrscht Chaos, was es außergewöhnlich schwer macht, sie sowohl zu verstehen als auch zu modellieren. Nun hat ein Forscherteam unter der Leitung von Dr. Vitali Prakpenka von der Universität von Chicago glaubt, die zugrunde liegende Ursache sowohl für die Stärke des Feldes als auch für seine Zufälligkeit gefunden zu haben – „heißes Eis“.
In der Chemie kommt Eis in vielen verschiedenen Formen vor. Damit sind nicht unterschiedliche Formen wie ein Würfel oder eine Kugel gemeint, sondern unterschiedliche kristalline Gitterstrukturen, die einige seiner chemischen Eigenschaften grundlegend verändern. Normales Eis nutzt die Wasserstoffbrücke zwischen Sauerstoff und Wasserstoff im Wasser, um sich selbst zusammenzuhalten.
Video, das das Gravitationsfeld von Neptun zeigt.
Kredit – VideoFromSpace YouTube-Kanal
Bei extrem hohen Temperaturen und Drücken können diese Kristallgitter kann sich so bilden, dass sich die Wasserstoffatome im Wasser frei durch das Gitter bewegen können. Da Wasserstoffatome geladen sind, entspricht dies der Übertragung einer elektrischen Ladung durch die Gitterstruktur. Mit anderen Worten, wenn es unter den richtigen Bedingungen erzeugt wird, kann Eis elektrisch leitfähig .
Diese einzigartige Eisform, bekannt als „superionisches Eis“, steht seit Jahrzehnten im Fokus der Forschung, mit widersprüchlichen Ergebnissen, wie diese Form erreicht werden kann. Wie viele Wissenschaftler beschlossen Dr. Prakpenka und sein Team, Hochleistungsinstrumente auf das Problem zu setzen. In ihrem Fall benutzten sie die Erweiterte Photonenquelle 's hochenergetischer Synchrotron-Röntgenstrahl bei Argonne National Laboratory um die Einzelheiten des Entstehungsprozesses zu untersuchen.
UT-Video, in dem es darum geht, eine Mission zurück zu den Eisriesen zu schicken.
Was sie fanden, erforderte Tausende von Durchläufen auf dem System über mehr als zehn Jahre. Die Daten wiesen schließlich auf zwei verschiedene Bedingungen hin, die zu zwei verschiedenen Arten von superionischem Eis führen könnten. Eine dieser Bedingungen ähnelt den Bedingungen in der inneren Atmosphäre der Eisriesen.
Wissenschaftler haben lange angenommen, dass Flüssigkeitsschichten in relativ geringen Tiefen in ihrer Atmosphäre die einzigartigen Magnetfelder des Eisriesen verursachen. Simulationen bestätigten diese Theorie, aber die Idee von superionischem Eis könnte diese Theorie auf den Kopf stellen. Weitere Forschung ist erforderlich, bevor diese Theorie bewiesen werden kann. Während die Bedingungen für die Bildung von superionischem Eis auf den Eisriesen geeignet sind und es in der Lage zu sein scheint, die um die Planeten herum beobachteten Magnetfelder zu erzeugen, gibt es noch viel zu tun, um zu beweisen, dass superionisches Eis tatsächlich die Ursache ist dieser Felder. Es ist fast so, als ob es eine gute Idee wäre, eine Mission dorthin zu schicken.
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Leitbild:
Inneres von Neptun
Kredit – Vadim Sadovski