科学家发明天王星与海王星内部存在全新“富镁水”形态

经久以来，天文学家广泛认为天王星和海王星这类“冰巨星”拥有泾渭分明的内部构造：外部是厚厚的大年夜气层，中心是深奥的冰层（重要由水、氨和甲烷构成），中间则是完全分别的岩石核心。然而，这一经典的“分层模型”始终难以完美解释这两颗行星独特的磁场特点及其内部热演变机制。为懂得开这一谜题，研究团队决定在实验室中重现行星深处的极端前提。

为了模仿冰巨星深部高达数百万个大年夜气压的恐怖情况，科学家们应用金刚石对顶砧（Diamond Anvil Cells）将水与氧化镁（岩石矿物的重要代表成分）的混淆物进行极端紧缩，随后应用 X 射线自由电子激光器将其加热至数千度。经由过程超高速 X 射线衍射成像技巧，研究人员成功捕获到了原子在极短时光内的化学变更。

实验成果令人大年夜吃一惊：在约为地球大年夜气压 300 万倍的压力和 2000 到 4000 摄氏度的高温下，水与氧化镁并没有像预期那样保持分别。相反，氧化镁矿物大年夜量“接收”了水分子，两者产生化学反响，生成了一种特定的晶体构造。这种全新的物质形态被描述为“富镁水”，这意味着在行星深处，所谓的“海洋”并非纯粹的液态水，而是一种水与岩石高度混淆的复杂化合物。

这项研究不仅为解释太阳系边沿行星的异常物理特点供给了全新的理论支撑，也暗示着在浩瀚宇宙中，那些富含水的系外行星可能拥有比我们须要中更为复杂和奇怪的内部地质活动。

亚利桑那州立大年夜学的 Sang-Heon Dan Shim 传授指出，这一化学反响注解天王星和海王星内部可能根本不存在清楚的“冰-岩”分界线。取而代之的，是一个广阔的、深度混淆了水与岩石物质的过渡带。这种独特的内部构成导致的物质分布差别，极有可能是造成这两颗行星拥有偏爱且高度倾斜磁场的关键原因。

编译自/ScitechDaily