Внутри Урана и Нептуна скрывается необычная молекула
Ученые Сколтеха и их китайские коллеги определили условия, при которых существует очень необычный ион. Получивший название aquodium, он может быть представлен как обычная нейтральная молекула воды с присоединенными к ней двумя дополнительными протонами, что приводит к получению двойного положительного заряда. Команда предполагает, что ион может быть стабильным внутри ледяных гигантов Урана и Нептуна, и если это так, то он должен играть определенную роль в механизме, который приводит к возникновению необычных магнитных полей этих планет. Исследование опубликовано в Physical Review B Магнитные поля Урана и Нептуна изучены не так хорошо, как магнитные поля Юпитера и Сатурна — или нашей собственной планеты, если уж на то пошло. В недрах Земли циркуляция жидкого железо-никелевого сплава, обладающего электронной проводимостью, создает магнетизм. Считается, что глубоко внутри Юпитера и Сатурна водород спрессован в металлическое состояние и создает магнитные поля почти таким же образом.
В отличие от этого, предполагается, что магнитные поля Урана и Нептуна обусловлены циркуляцией ионно-проводящих сред, в которых составляющие их ионы сами являются носителями заряда, а не просто опорной структурой, обеспечивающей поток электронов. Если бы планетологи точно знали, какие ионы и в каких пропорциях в них содержатся, возможно, они смогли бы понять, почему магнитосферы ледяных гигантов такие причудливые: они смещены относительно направления вращения планет и смещены от их физических центров. Профессор Сколтеха Артем Р. Оганов, соавтор статьи, объясняет, чем отличаются ионная и электронная проводимость и как с этим соотносится недавно предсказанный ион: "Водород, окружающий каменистое ядро Юпитера, при таких условиях представляет собой жидкий металл: он может течь подобно расплавленному железу в недрах Земли течет, а его электропроводность обусловлена свободными электронами, которыми делятся все атомы водорода, прижатые друг к другу.
"Мы считаем, что на Уране сами ионы водорода, то есть протоны, являются свободными носителями заряда. Не обязательно в виде отдельных ионов H+, но, возможно, в форме гидрония H3O+, аммония NH4+ и ряда других ионов. Наше исследование добавляет еще одну возможность - ион H4O2+, который чрезвычайно интересен с химической точки зрения". В химии существует понятие sp3-гибридизации, которое относится к способу объединения электронных орбиталей друг с другом и представляет собой нечто вроде естественного шаблона для создания правдоподобных молекул и ионов. При sp3—гибридизации ядро атома — например, углерода, азота или кислорода - занимает центральную точку воображаемого тетраэдра. В каждой из четырех вершин находится либо валентный электрон, либо два спаренных электрона, которые недоступны для образования связей с другими атомами. Простейшим примером может служить атом углерода с четырьмя неспаренными электронами в четырех вершинах — добавьте четыре атома водорода, и вы получите молекулу метана: CH4.
Для атома кислорода, который имеет две собственные электронные пары на самой внешней оболочке, наряду с двумя валентными электронами, гибридизация sp3 означала бы, что только две вершины могут содержать ковалентную связь с водородом, а оставшиеся две заняты электронными парами, что приводит к образованию H2O, воды. Если вы присоедините ион водорода (протон) к одной из электронных пар, вы получите ион гидрония H3O+, и это на самом деле то, что вы получите в растворе кислоты, потому что кислоты отдают протоны H+ в раствор, а отдельные протоны немедленно притягиваются к электронным парам. "Но вопрос был в следующем: можете ли вы добавить еще один протон к иону гидрония, чтобы заполнить недостающий фрагмент? Такая конфигурация в нормальных условиях энергетически очень неблагоприятна, но наши расчеты показывают, что есть две вещи, которые могут привести к этому", - говорит профессор Сяо Донг из Китайского университета Нанькай, чья оригинальная идея лежит в основе этого исследования.
"Во-первых, очень высокое давление вынуждает вещество уменьшать свой объем, и совместное использование ранее неиспользуемой электронной пары кислорода с ионом водорода (протоном) - отличный способ сделать это: подобно ковалентной связи с водородом, за исключением того, что оба электрона в паре происходят от кислорода. Во—вторых, вам нужно много доступных протонов, а это означает кислую среду, потому что именно это делают кислоты - они отдают протоны". Команда использовала передовые вычислительные инструменты, чтобы предсказать, что произойдет с плавиковой кислотой и водой в экстремальных условиях.
Результат: при давлении около 1,5 миллионов атмосфер и температуре около 3000 градусов Цельсия в процессе моделирования образуются хорошо разделенные ионы водорода H4O2+. Ученые считают, что недавно открытый ими ион должен играть важную роль в поведении и свойствах сред на водной основе, особенно тех, которые находятся под давлением и содержат кислоту. Это примерно соответствует условиям на Уране и Нептуне, где чрезвычайно глубокий океан жидкой воды создает чрезвычайно высокое давление, и также можно ожидать некоторого количества кислоты. Если это так, то ионы акводиума будут образовываться и, участвуя в циркуляции океана, будут влиять на магнитные поля и другие свойства этих планет способами, отличными от других ионов. Возможно, в этих экстремальных условиях акводиум может даже образовывать пока неизвестные минералы.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Астероид Рюгу позволяет заглянуть в наше прошлое

Безопасные марсианские пещеры для будущих колонистов

Вонючая экзопланета со смертоносным стеклянным дождем

Гипотетический сценарий столкновения с астероидом

Горячие точки, связанные с НЛО, по всему миру

Идеальное место для жизни за пределами Солнечной системы

ИК-свечение на Юпитере вызвано темной материей

Как растут и эволюционируют черные дыры

Лунные вихри могут быть намагничены невидимой магмой

НАСА публикует два документа по архитектуре Луна-Марс

Небесный фейерверк вокруг формирующейся звезды

Неуловимые космические плазмоиды

Неуместные Артефакты продолжают появляться

Обнаружили необычную радиогалактику

Правительство США скрывает важную информацию о НЛО

Пустынный мох может вырасти на Марсе

Ровер-адьютант для прогулок по Луне

Тайна удивительно слабых радиационных поясов Урана

Успешно завершено имитационное путешествие на Марс

Форма гало из темной материи Млечного Пути

Астероидные породы раскрывают тайны Солнечной системы

Биоразлагаемая электроника развивается

Выращивания гороха в искусственной марсианской почве

Гигантский НЛО с зелеными огнями, пролетел над Ираном

Животные из Царства Теней

Земля окружена барьером от вторжения инопланетянам

ИИ поможет определить предел текучести металлов

Картографирование Марса с использованием открытой науки

Китаец попытался повторить подвиг Железного человека

На Марс ежедневно падают метеориты

Новые результаты добавляют загадочности нейтрино

Обнаружено дело Паскагулы в архиве APRO

Потрясающая инфографика об экзопланетах

Причина появления НЛО рядом с ядерными объектами

Происхождение лунного металлического железа

Самая посещаемая привидениями школа Британии

Сигарообразный НЛО замечен в приморском городке

Состоялась беседа ученых об уфологических технологиях

Тест парашютных сенсоров для посадки на Марс

Что знают президенты о НЛО, но не говорят о них вслух

Польза масла амаранта холодного отжима

Взять кредит под залог доли в квартире. Надежное и доступное решение

Срочный выкуп недвижимости. Решение финансовых проблем за несколько дней

Нержавеющая надежность. Фитинги WERK для вашего бизнеса

Джейрахско-Ассинский заповедник. Великолепие природы и истории Ингушетии

Самые популярные промокоды Магнит Маркет от сайта Garpo.ru

Бигфута со светящимися глазами заметили в лесу Луизианы

Выращивание местообитаний в космосе из грибов

Женщина рассказала о внетелесном опыте

Крошечные яркие объекты на заре Вселенной ставят в тупик

Метеороиды падают на Марс чаще, чем считалось

Мы ближе, чем когда-либо, к ответу

НЛО в форме пивной банки пролетел мимо корабля НАСА

НЛО изучают самолеты, боеголовки и ядерные реакторы

НЛО с красными огнями преследовали копы

Обнаружили два новых спутника нашей галактики

Один инопланетянин выжил при крушении в Розуэлле

Первое сообщение о наблюдении летающей тарелки

Подростки заметили бигфута на юге Луизианы

Расшифрована разница в плотности субнептуновых объектов

Создали улыбающегося робота с живой кожей

Существуют ли инопланетяне на самом деле

Тайна происхождения протозвездной системы

Точная дата конца человечества, предсказанная Бабой Вангой

Черный инопланетянин, увлекающийся модификацией тела

Что вы можете увидеть во время наблюдения за небом

Возрождение маленького городка с помощью инопланетян

Загадка камня с человеческим лицом

Из музея в Розуэлле украли артефакт

Известные сыктывкарцы рассказали о НЛО

Как выглядят ангелы согласно Библии

Как карма наказывает людей

Кировчане рассказали о встречах с необъяснимым

Китай испытает систему планетарной обороны

Маленький домовой за диваном

Насколько быстрее на Луне идет время

Необходимо провести дополнительные исследования в Розуэлле

НЛО в небе над Нижневартовском

Новый инструмент для моделирования материалов

Почему НЛО преследуют самолеты и боеголовки

Пролили свет на тайну антикитерского механизма

Страшные предсказания экстрасенса Саломе

Тайна временных провалов

Умершие близкие могут навещать нас

Человечество находится на пороге третьей мировой

Что погубило древние цивилизации

В Розуэлле еще многое предстоит сделать науке

Впечатляющие 'Столпы творения'

Загадочное происхождение сердцебиений мертвых звезд

Загадочные сумки Богов

Крупнейший фестиваль НЛО прошел в Розуэлле

Метеоритный дождь стал причиной коллапса Бронзового века

Мох может сделать Марс пригодным для жизни

Новые загадки пояса Койпера

Новые теплые субнептуновые экзопланеты

Опасения по поводу пузыря ИИ усиливаются

Оптические иллюзии определяют нашу суть

Поиск гравитационных аномалий, вызванных темной энергией

Реликвия с изображением Моисея, получающего 10 заповедей

Свидетельства существования исчезнувшей цивилизации

Секретные правительственные программы по НЛО

Строительство базы из лунных материалов

Таинственный НЛО замечен на фоне Луны

Три странных НЛО замечены над Канзас-Сити

Удивительное поведение черных дыр

Улицы Розуэлла запружены пришельцами

В водах Ладожского озера обитает чудовище

Ватикан назвал истекающую кровью Мадонну подделкой

Верхние слои атмосферы Юпитера удивляют астрономов

Впечатления уфологов о феномене НЛО

Древный город на Марсе, разрушенный термоядерной атакой

Изменения в организме во время космических полетов

Изучение атмосфер экзопланет в поисках внеземной жизни

Инопланетяне и Апокалипсис. Значение посланий инопланетян

Неожиданная находка фосфата в образце астероида

Новое ПО позволит изучить лунную поверхность

Озера лавы крупным планом на спутнике Юпитера Ио

Парниковые газы - признак деятельности инопланетян

Раскрыта правда мохнатого НЛО

Свидетель крушения НЛО из Розуэлла нарушает молчание

Скрытые явления в сверхчистых квантовых материалах

Стоунхендж внесут в список объектов культурного наследия

Таинственные огни и странные шары в Гластонбери

Таинственный сигнал из космоса, который ставит в тупик

Три потенциальные суперземли вокруг ближайшей звезды

Хакер украл секреты OpenAI

Выращивание крупнозубковых сортов чеснока

Актер Курт Рассел видел НЛО

Бионический протез ноги с нейроинтерфейсом

В Массачусетсе больше наблюдений НЛО, чем в большинстве штатов

В этом году в Пенсильвании видели около 30 НЛО

Знакомство с наблюдениями НЛО на фестивале в Гластонбери

Искусственный интеллект ускоряет разработку новых материалов

Квантовые эффекты препятствуют образованию черных дыр

Лучшие в истории кадры с НЛО, снятые на камеру

Маленькие зеленые человечки или большие государственные секреты

НАСА раскрыло происхождение странного мохнатого НЛО

НЛО - вопросительный знак в истории человечества

НЛО замечен в волгоградском небе

Пилот пропал без вести после встречи с НЛО

По мере роста числа наблюдений НЛО растет и число опровержений

Разбившийся НЛО прославил Форт-Уорт

Разгадка тайны зеленых металлов

Раскрываем тайны непознанного

Таинственный мир британских НЛО

Тайна исчезновения легендарного французского меча

Уфологический фестиваль в Розуэлле

Что такое адресная справка и когда требуется ее перевод на иностранный язык

Аборигены Австралии практиковали симпатическую магию

Бигфут напугал группу туристов в лесу Луизианы

Бигфут съел оленью ногу, которую оставили для него

Венера - идеальное место для подсчета метеоритов

Гуманоидного робота научили водить автомобиль

Круги на полях, как появилась эта мистификация

Многие россияне верят, что инопланетяне посещали Землю

Можем ли мы разместить центры обработки данных в космосе

Над курганским округом заметили НЛО

Пришельцы могут выглядеть совершенно не так

Пять объектов, построенных пришельцами

Распадаются ли протоны

Скрывается ли что-то между звезд

Создано устройство для управления жидким светом

Стоит ли ждать встречи с НЛО

Страшные встречи с австралийским бигфутом

Тайна мощного полярного сияния в небе Арктики

Что знают вологжане об НЛО и Дне уфолога

Шифры вокруг наc

Ярославцев привлекает непонятное и необъяснимое

Активисты начали акцию протеста у Стоунхенджа

В Розуэлле отмечают Всемирный день НЛО

Всемирный день НЛО. История и значение

Долгожданные образцы лунной поверхности

Инопланетяне или просто воздушные шары

Как НЛО стали популярным явлением в США

Майкрософт считает, что воровать контент нормально

Наблюдения НЛО в Мэриленде, что видели очевидцы

Наблюдения НЛО во Флориде, что видели очевидцы

Находка гробницы в Египте проливает свет на древние болезни

Недавние наблюдения пришельцев в США

НЛО, от информаторов до секретных программ

Отмечается рост числа наблюдений НЛО

Пять сообщений о странных объектах во Флориде

Самые пугающие и нераскрытые наблюдения инопланетян

Самые яркие и странные наблюдения в Мичигане

Скалы на Рапа-Нуи рассказывают историю населения

Снежный человек и таинственные исчезновения

Подписка на новости
Наверх