Ledinių planetų milžinių Urano ir Neptūno prigimtis: mokslininkai padarė perversmą

Atrasti jonai susidaro ekstremaliomis sąlygomis. Tai teigiama žurnale „Newatlas“ paskelbtame tyrime.

„Iš pirmųjų gamtos mokslų pamokų mokykloje žinome, kad vandens cheminė formulė yra H2O, t. y. jį sudaro du vandenilio atomai, susijungę su deguonies atomu.

Tai tiesa didžiąją laiko dalį, tačiau, žinoma, ne visada viskas taip paprasta: maždaug 1 iš 500 milijonų vandens molekulių protonai gali judėti tarp atomų ir sukurti atitinkamus hidroksido (OH-) ir hidronio (H3O+) jonus", - savo paaiškinimą pradeda mokslininkai.

Naujas mokslininkų tyrimas atskleidė nežinomą vandens jonų rūšį, kuri gali susidaryti ekstremaliomis sąlygomis.

„Kai kurie atomai turi keturis lizdus ryšiams su kitais atomais ar jonais.

Deguonies atveju du iš šių lizdų yra prieinami tokiems atomams kaip vandenilis.

Taip susidaro standartinė vandens molekulė.

Kitus du lizdus užima elektronų poros, kurios negali sudaryti ryšių su atomais, bet gali sulaikyti laisvus protonus.

Čia pridėjus dar vieną, gaunamas hidroksonas. Paskutinis lizdas paprastai paliekamas laisvas.

Jiems kilo klausimas: ar galima į hidroksonio joną pridėti dar vieną protoną ir užpildyti trūkstamą vietą?

Jų skaičiavimai atskleidė du dalykus, dėl kurių tai galėtų įvykti.

„Pirma, dėl labai didelio slėgio materija sumažina savo tūrį, o anksčiau nenaudotos deguonies elektronų poros pasidalijimas su vandenilio jonu (protonu) yra subtilus būdas tai padaryti: kaip kovalentinis ryšys su vandeniliu, išskyrus tai, kad abu poros elektronai pradeda tolti nuo deguonies.

Antra, reikia daug laisvų protonų, o tai reiškia rūgštinę aplinką, nes rūgštys būtent taip ir elgiasi - atiduoda protonus", - sakė tyrimo autorius Xiao Dong.

Mokslininkai naudojo pažangų modeliavimą ir patikrino, ar taip gali nutikti su fluoro vandenilio rūgštimi ir vandeniu ekstremaliomis sąlygomis.

Paaiškėjo, kad esant maždaug 1,5 mln. atmosferų slėgiui ir maždaug 3 000 laipsnių Celsijaus temperatūrai, pradėjo atsirasti naujų jonų.

Jie buvo pavadinti akvodiaminu, kurio cheminė formulė H4O2+.

Ši vandens forma gali paaiškinti kai kuriuos Saulės sistemos ledinių milžinų keistumus.

Uranas ir Neptūnas turi keistus magnetinius laukus, kurie nesutampa su planetų sukimusi ar fiziniais centrais.

Šiuos magnetinius laukus gali generuoti akvidijus.

Tuo pat metu temperatūra ir slėgis šių planetų viduje yra panašūs į tuos, kuriuos mokslininkai naudoja modeliuodami.