ВизиЯ Наука и технологии Благодаря водороду при определенных условиях вода превращается в металл

Может ли вода быть металлической?

Магнитные поля планет смещены относительно их физического центра и сильно наклонены относительно их осей вращения. Например, на 47° на Нептуне и на 59° на Уране.

В то время, как магнитосфера Земли генерируется в ядре расплавленного железа, ни Уран, ни Нептун не имеют такой планетарной структуры. Считается, что оба ледяных гиганта содержат твёрдое ядро, окружённое металлическим жидким слоем, питающим внутренний генератор магнитосферы. Но природа этого слоя оставалась неясной, пока за дело не взялись китайские магнитофилы и не расчехлили свои суперкомпьютеры.

В результате квантово-механических расчетов ученые обнаружили, что слой, генерирующий магнитосферу, может состоять из оксида триводорода H₃O. Такое маловероятное соединение образуется, когда вода и водород встречаются в экстремальных условиях внутри планет при давлении до 600 ГПа и температуре 7000 К. На картинке кристаллическая структур H₃O (O = фиолетовый, H = зеленый).

Металлическая вода

H₃O начинает затвердевать около 450 ГПа и при 1000 K. Он имеет клатратоподобную структуру, состоящую из водородно-кислородного каркаса с молекулами водорода, которые находятся внутри пустот решётки.

При 3000 К оксид триводорода плавится с образованием суперионного состояния. При этом ионы водорода могут свободно перемещаться по всей кристаллической решетке, состоящей из ионов кислорода. До этого момента вода – в форме суперионного льда – предлагалась, как источник магнитного поля ледяных гигантов. Но оксид триводорода, который становится металлической жидкостью при 5000 К и 540 ГПа, гораздо менее вязкий, чем суперионный лед, и, следовательно, более приспособлен к питанию внутреннего магнитосферного генератора планеты.

И хотя H₃O – это пока фантазии учёных, но соответствующее лабораторное оборудование для создания условий его образования уже существует.

Так что помни, пока китайские астрофизики в поисках источника магнитных полей Нептуна и Урана, российские космонавты обнуляют сроки Путина. Каждому своё.

Автор: Александр Войтенко
Дата:
Поделиться с друзьями: