Магнитное поле Урана порождается водой с двумя «лишними» протонами

Химики из России и Китая выяснили, что в недрах Урана и Нептуна есть подходящие условия для существования в их толще больших количеств акводия, сильно ионизированных молекул воды с двумя "лишними" протонами. Эти ионы могут порождать магнитное поле планет-гигантов, сообщила в понедельник пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).

"Ученые из Сколтеха и их китайские коллеги определили, что предсказанный ранее экзотический молекулярный ион акводий должен быть стабилен в условиях недр Урана и Нептуна. Если акводий действительно присутствует внутри ледяных гигантов, то он участвует в формировании их необычных по сравнению с другими планетами магнитных полей", — говорится в сообщении.

Это открытие было совершено группой российских и китайских химиков под руководством профессора Нанкайского университета Дуна Сяо при изучении того, как меняются свойства молекул воды при взаимодействиях с плавиковой кислотой, соединением фосфора и водорода, при высоких температурах и давлениях. Ученых интересовало, будут ли в подобных условиях возникать ионы акводия, содержащие в себе сразу четыре атома водорода и один атом кислорода.

"В нормальных условиях такая конфигурация атомов чрезвычайно невыгодна с энергетической точки зрения, но наши расчеты говорят, что она реализуется при выполнении двух условий — при наличии высокого давления и в сильной кислотной среде, в которой присутствует большое число свободных протонов", — пояснил профессор Дун Сяо, чьи слова приводит пресс-служба "Сколтеха".

Подходящие для этого условия в природе, как показывают расчеты российских и китайских химиков, существуют в недрах Урана и Нептуна, двух планет-гигантов, механизмы зарождения магнитных полей у которых пока являются предметом дискуссий среди планетологов. Как отмечают ученые, присутствие в их недрах большого числа молекул акводия, обладающего сильным положительным зарядом, может объяснять существование мощных магнитных полей у этих планет-гигантов.

"Как мы предполагаем, в недрах Урана и Нептуна сами ионы водорода, то есть протоны, переносят заряд. При этом совершенно не обязательно в форме свободных ионов H+, а, например, в виде гидроксония H3O+, аммония NH4+ и других ионов. Наше исследование дополняет этот ряд ионом H4O++, химия которого представляет большой интерес", — подытожил профессор "Сколтеха" Артем Оганов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.