ویژگی که باعث خاص بودن سیاره‌های اورانوس و نپتون شده است
پژوهشگران به دنبال یافتن پاسخی برای کج بودن میدان مغناطیسی اورانوس و نپتون هستند.
به گزارش خبرنگار حوزه دریچه فناوری گروه فضای مجازی باشگاه خبرنگاران جوان، منظومه شمسی و کهکشان راه شیری پر از چیز‌های نادر و جالب است که هر بار محققان و دانشمندان به ابعادی از هر کدام از آن‌ها دست پیدا می‌کنند باعث حیرت جهانیان و به روز شدن اطلاعات موجود درباره فضا می‌شود. از مسئله کشف حیات در خارج از جو کره زمین گرفته تا سیارات با ویژگی‌های عجیب و غریب همگی مسائلی است که سال هاست پژوهشگران به دنبال یافتن پاسخ برای آن‌ها هستند.
به نقل از phys، سیارات اورانوس و نپتون هر دو دارای یک میدان مغناطیسی کاملاً کج هستند که شاید به دلیل ساختار‌های درونی خاص آن ها باشد. اما آزمایشات جدید دانشمندان موسسه فناوری فدرال ETH در زوریخ نشان می‌دهد که این معما هنوز حل نشده باقی مانده است. به گفته آن ها دو سیاره گازی بزرگ اورانوس و نپتون دارای میدان مغناطیسی عجیبی هستند.
میدان این‌ها هر کدام نسبت به محور‌های چرخشی سیاره کاملاً کج شده و از مرکز فیزیکی سیاره جبران می‌شوند. دلیل این امر یک راز دیرینه در علوم سیاره‌ای بوده است. نظریه‌های مختلف فرض می‌کنند که ساختار درونی منحصر به فرد این سیارات می‌تواند مسئول این پدیده عجیب باشد.
طبق این نظریه‌ها، میدان مغناطیسی کج ناشی از گردش خون در یک لایه همرفت است که از یک مایع رسانای الکتریکی تشکیل شده است. این لایه همرفت به نوبه خود یک لایه غیر همرفت با لایه پایدار را احاطه کرده است که در آن به دلیل گرانروی زیاد، هیچ گردش خون وجود ندارد و بنابراین هیچ تاثیری در میدان مغناطیسی ندارد.
حالت‌های فوق العاده
شبیه سازی‌های رایانه‌ای نشان می‌دهد که آب و آمونیاک، اجزای اصلی اورانوس و نپتون، در فشار‌ها و دمای بسیار بالا وارد حالت غیرمعمولی می‌شوند: یک حالت فوق العاده که دارای خواص جامد و مایع است. در این حالت، یون‌های هیدروژن در ساختار شبکه‌ای که توسط اکسیژن یا نیتروژن تشکیل شده است متحرک می‌شوند.
مطالعات تجربی اخیر تأیید می‌کنند که آب بسیار فوق العاده‌ای می‌تواند در عمقی وجود داشته باشد که طبق تئوری، منطقه لایه پایدار نام دارد. با این حال، مشخص نیست که آیا این اجزا در واقع قادر به مهار همرفت هستند یا خیر، زیرا خصوصیات فیزیکی حالت سوپرونیک مشخص نیست.
فشار زیاد در کوچکترین فضا
توموکی کیمورا و موتوخیکو موراکامی از گروه علوم زمین در موسسه فناوری فدرال ETH زوریخ اکنون یک قدم به یافتن پاسخ نزدیک شده اند. این دو محقق در آزمایشگاه خود آزمایشاتی با فشار بالا و دمای بالا با آمونیاک انجام داده اند. هدف از آزمایشات تعیین کشش ماده سوپرونیک بود. قابل توجه است که کشش مواد در حالت جامد و مایع کاملاً متفاوت است.
محققان برای تحقیقات خود از دستگاه فشار قوی به نام سلول سندان الماس استفاده کردند. در این دستگاه، آمونیاک در یک ظرف کوچک با قطر حدود ۱۰۰ میکرومتر قرار می‌گیرد که سپس بین دو نوک الماس که نمونه را فشرده می‌کنند، بسته می‌شود. این خاصیت، امکانی را فراهم می‌آورد که مواد تحت فشار‌های بسیار زیاد مانند فشار‌های موجود در اورانوس و نپتون قرار بگیرند.
سپس نمونه با لیزر مادون قرمز تا بیش از ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد گرم می‌شود. در همان زمان، یک پرتو لیزر سبز، نمونه را روشن می‌کند. با اندازه گیری طیف موج نور لیزر سبز پراکنده، محققان می‌توانند خاصیت ارتجاعی ماده و پیوند شیمیایی موجود در آمونیاک را تعیین کنند. از تغییرات طیف موج در فشار‌ها و دما‌های مختلف می‌توان برای تعیین کشش آمونیاک در اعماق مختلف استفاده کرد.
فاز جدیدی کشف شد
کیمورا و موراکامی در اندازه گیری‌های خود، فاز جدید آمونیاک سوپریونیک (فاز γ) را کشف کرده اند که خاصیت کشسانی مشابه فاز مایع را نشان می‌دهد. این مرحله جدید ممکن است در اعماق فضای داخلی اورانوس و نپتون پایدار باشد و بنابراین در آنجا رخ می‌دهد. با این حال، آمونیاک سوپریونیک مانند یک مایع رفتار می‌کند و بنابراین به اندازه کافی چسبناک نیست که در تشکیل لایه غیر همرفت نقش داشته باشد.
به هر حال این سوال که آب فوق العاده در داخل اورانوس و نپتون چه خاصیتی دارد، با توجه به نتایج جدید، احتمالا قابل پاسخ باشد. اما نکته‌ای که وجود دارد این است که در حال حاضر، رمز و راز دلیل وجود این میدان مغناطیسی نامنظم در دو سیاره همچنان حل نشده باقی مانده است.
بیشتر بخوانید
انتهای پیام/
