"Los resultados proporcionan un origen importante y convincente de los campos magnéticos multipolares medidos por la nave Voyager II en Urano y Neptuno"
Un modelo de Neptuno que muestra las profundidades en las que podría existir el recién descubierto Hielo XIX superiónico centrado en el cuerpo. Podría explicar el campo magnético multipolar de Neptuno (púrpura) debido al aumento de la conductividad y a la inclinación respecto al eje de rotación (verde). Crédito: SLAC National Accelerator Laboratory
Urano y Neptuno son gigantes gaseosos ricos en agua. Estos planetas gigantes tienen presiones extremas de 2 millones de veces la atmósfera terrestre. Además, el interior de estos planetas es tan caliente como la superficie del Sol. En estas circunstancias, el agua presenta fases inusuales de hielo de alta densidad.
Utilizando láseres de alta potencia para reproducir las condiciones extremas necesarias, los científicos han observado recientemente una de estas fases, denominada Hielo XIX. Este estudio aporta pruebas de la existencia de la fase Hielo XIX, hasta ahora desconocida. Demuestra que esta fase podría formarse a las profundidades adecuadas y ayuda a deducir los datos magnéticos de Voyager II.
Se cree que los complicados campos magnéticos de estos planetas son generados por estados superiónicos de alta presión de un hielo de agua inusual. Sin embargo, es difícil medir la estructura del hielo en estas circunstancias extremas.
Los científicos utilizaron el instrumento Matter at Extreme Conditions del Linac Coherent Light Source, un láser ultrarrápido de electrones libres de rayos X, y una instalación usuaria de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía (DOE) para sondear la estructura del hielo durante la compresión dinámica impulsada por láser.
La estructura reticular cúbica centrada en el cuerpo (BCC) de esta nueva fase de hielo a alta presión, conocida como Hielo XIX, aparece a 200 GPa (2 millones de atmósferas) y 5.000 K (8.500 grados Fahrenheit). La estructura BCC del Hielo XIX permitiría un aumento de la conductividad eléctrica considerablemente mayor en el interior de los gigantes de hielo de lo que se pensaba hasta ahora, aunque se han sugerido otras disposiciones estables en estas circunstancias.
Los científicos señalaron: "Los resultados proporcionan un origen importante y convincente de los campos magnéticos multipolares medidos por la nave Voyager II en Urano y Neptuno".
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Fuentes, créditos y referencias:
Departamento de Energía de EE.UU. - A. E. Gleason et al, Dynamic compression of water to conditions in ice giant interiors, Scientific Reports (2022). DOI: 10.1038/s41598-021-04687-6
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Fuente:
© Descubierta una nueva fase de hielo de agua ultracaliente de alta densidad
