به گزارش ایسنا و به نقل از اس تی دی، این پژوهشگران آمریکایی در یافته اخیر خود نشان داده اند که چگونه دو سیاره اورانوس و نپتون میدان مغناطیسی خود را حفظ می کنند.
همان طور که همه دانش آموزان در مدرسه یاد می گیرند، مولکول های آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن( H۲۰) تشکیل شده است و هنگامی که شرایط محیطی که آب در آن وجود دارد ، تغيير می کند، ساختار و خواص این مولکول ها نیز تحت‌تأثیر قرار می گیرند. ما می توانیم این فرآیند را در زندگی روزمره و وقتی که آب مایع توسط جوشاندن به بخار یا با منجمد کردن به یخ تبدیل می شود نیز مشاهده کنیم.
مولکول هایی که یخ معمولی را تشکیل میدهند و ممکن است آنرا در لیوان نوشیدنی خود هم مشاهده کنید، در یک شبکه کریستالی چیده شده اند که توسط پیوندهای هیدروژنی بین اتم های هیدروژن و اکسیژن به هم متصل شده اند.
پیوندهای هیدروژنی بسیار تطبیق پذیرند. این بدان معناست که یخ میتواند در ساختارهای گوناگون و متنوعی( حداقل ۱۸ شکل شناخته شده ) که تحت شرایط محیطی بسیار سخت ظاهر میشوند ، وجود داشته باشد.
یکی از آن ها یخ فوق یونی( superionic ice) است که در فشارها و دماهای بسیار بالا شکل می گیرد. در این نوع یخ پیوندهای مولکول های آب معمولی جابه جا شده و به مولکول های هیدروژن اجازه داده می شود آزادانه در یک شبکه اکسیژن شناور باشند. این تحرک باعث می شود که یخ بتواند الکتریسیته را تقریباً به خوبی یک ماده فلزی هدایت کند. مشاهده این موارد باعث شد تا پژوهشگران تصمیم بگیرند بطور دقیق این مسئله را بررسی کنند.
بنابراین پژوهشگران این مطالعه به رهبری" ویتالی پراکاپنکا" از دانشگاه شیکاگو تصمیم گرفتند از ابزارهای طیف سنجی متعددی برای نقشه برداری تغییرات رخ داده در ساختار و خواص یخ در شرایطی با ۱.۵ میلیون برابر فشار جو عادی و دمایی در حدود ۱۱ هزار و ۲۰۰ درجه فارنهایت استفاده کنند.
با انجام این کار دانشمندان توانستند ظهور دو شکل از یک یخ فوق یونی را که احتمال می دادند یکی از آن اشکال در فضای داخلی سیارات غول پیکر اورانوس و نپتون یافت شود را مشخص کنند.
پاراکاپنکا بیان کرد:این آزمایشات آن قدر چالش برانگیز بود که ما ناچار شدیم چند هزار مورد از آن ها را در طول یک دهه انجام دهیم تا داده های با کیفیت بالایی برای حل این معمای طولانی بدست آوریم. شبيه سازي ها نشان داده است میدان های مغناطیسی این دو سیاره در لایه های نازک و سیالی که در نواحی با عمق نسبتا کم عمق یافت میشوند ، ایجاد می شوند. رسانایی این یخ فوق یونی میتواند در ایجاد این میدان مغناطیسی مؤثر باشد.
علاوه بر این یکی از دو ساختاری که ما موفق به مشاهده آن شدیم میتواند در شرایط خاص این مناطق مولد میدان مغناطیسی، حضور داشته باشد.
یافته های این مطالعه در مجله" Nature Physics" منتشر شده است.
- 15
- 3
