Tohle je nejpodivnější voda ve vesmíru. Na Zemi nic takového neexistuje
Foto: Unsplash
3 min
Uvnitř ledových obrů Uranu a Neptunu se skrývá látka, která zpochybňuje vše, co víme o vodě. Nový výzkum odhaluje bizarní stav hmoty na pomezí pevného a tekutého.
Reklama
Tajemství ledových gigantů
Když astronomové mluví o Uranu a Neptunu, často používají označení „ledoví obři„.
Jenže led, který si představujeme my na Zemi, má s realitou uvnitř těchto planet pramálo společného. Vědci z mezinárodní výzkumné školy SISSA v italském Terstu a z Kalifornské univerzity v Los Angeles nyní vyvinuli teoretický počítačový model, který dokáže nahlédnout do nitra těchto vzdálených světů.
A co tam našli? Formu vody, která by v pozemských podmínkách nemohla existovat ani vteřinu.
Když voda přestane být vodou
Představte si látku, která je zároveň pevná i tekutá. Znějí to jako science fiction, ale přesně takový je stav hmoty ukrytý v hlubinách Uranu a Neptunu. Odborníci mu říkají superionická voda – exotická forma, která balancuje na hranici mezi krystalickou strukturou a kapalinou.
Jak je to možné? V podmínkách extrémního tlaku a žáru, které panují uvnitř ledových obrů, se molekuly vody rozpadají na části. Atomy kyslíku vytvoří pevnou krystalickou mřížku, zatímco ionty vodíku se v ní volně pohybují jako v tekutině.
Výsledkem je materiál, který se chová jako pevná látka, ale zároveň vede elektrický proud podobně jako roztok soli nebo kov. Na Zemi nic takového neexistuje – naše voda dokáže být buď pevná, nebo kapalná, nebo plynná. Nikdy ne všechno najednou.
Právě tento bizarní stav hmoty může vysvětlit některé z největších záhad týkajících se vzdálených planet naší sluneční soustavy.
Proč je tento objev tak zásadní
Nový počítačový model umožňuje vědcům simulovat tepelnou a elektrickou vodivost této podivné vody na atomární úrovni. A právě tyto vlastnosti mohou prozradit, jak Uran a Neptun vznikly, jak staré skutečně jsou a proč mají tak neobvyklá magnetická pole.
Magnetické pole Země je poměrně pravidelné a stabilní, protože pochází z tekutého železného jádra. Uran a Neptun však mají chaotická, nepravidelná magnetická pole, která se zdají vycházet z mnoha různých zdrojů najednou.
Vysvětlení může spočívat právě v superionické vodě. Pokud ionty vodíku volně proudí krystalickou mřížkou kyslíku a přenášejí elektrický náboj, mohou vytvářet komplexní elektrické proudy v různých vrstvách planety. A ty pak generují ta podivná magnetická pole, která pozorujeme.
Studie publikovaná v prestižním časopise Nature Communications tak otevírá zcela novou kapitolu v pochopení vnitřní struktury planet, které jsou od nás vzdálené miliardy kilometrů. A možná i v hledání odpovědi na otázku, kolik dalších forem vody – a případně i života – může vesmír skrývat.
