Bí ẩn từ trường hai hành tinh băng khiến nhà khoa học đau đầu
Tại sao trên hai hành tinh là Hải Vương và Thiên Vương lại xuất hiện từ trường? Câu hỏi này đã khiến các nhà khoa học đau đầu nghiên cứu mà vẫn chưa tìm được câu trả lời thỏa đáng.
Sao Thiên Vương và sao Hải vương là hai hành tinh băng khổng lồ có từ trường hoàn toàn khác biệt với hầu hết các hành tinh trong Hệ Mặt Trời.
Từ trường của hai hành tinh băng đều có góc nghiêng lớn so với trục quay và gần như song song với mặt phẳng quỹ đạo của hành tinh. Điều này khiến các nhà khoa học vô cùng bối rối vì không thể tìm ra nguyên nhân.
Có nghiên cứu cho rằng, nguyên nhân gây ra từ trường lệch của Sao Thiên Vương và sao Hải vương là do cấu trúc độc đáo bên trong của chúng.
Từ trường kỳ lạ có thể là kết quả của quá trình tuần hoàn trong một lớp vỏ mỏng của hành tinh, bao gồm một tầng “băng” lỏng tích điện, tạo bởi nước, ammoni, methane và hydro sunphit.
Theo mô phỏng trên máy tính, bên trong sao Thiên Vương và sao Hải Vương bao gồm nước và amoniac (hỗn hợp này thường được gọi là "băng") mang đặc điểm nóng và đậm đặc.
Ở trên lớp phủ, nó có thể chứa một tầng nước ion, nơi các phân tử nước bị phân ly thành ion hydro và oxy. Ở những tầng sâu hơn, có thể hình thành trạng thái "nước siêu ion”, mang các đặc tính của cả chất rắn và chất lỏng.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng, “nước siêu ion” chỉ tồn tại ở nhiệt độ và áp suất cực kỳ khắc nghiệt. Để tìm ra câu trả lời về từ trường của hai hành tinh này, hai nhà khoa học Tomoaki Kimura và Motohiko tại ETH Zurich đã tiến hành các thí nghiệm áp suất và nhiệt độ cao với amoniac.
Mục đích của các thí nghiệm là xác định độ đàn hồi của các vật liệu siêu bền. Tính đàn hồi là một trong những tính chất vật lý quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự đối lưu nhiệt trong lớp phủ hành tinh.
Trong các phép đo của mình, Kimura và Murakami đã phát hiện ra một pha amoniac siêu bội mới (pha γ) thể hiện tính đàn hồi tương tự như pha lỏng. Điều này có thể giúp ổn định phần sâu bên trong của sao Thiên Vương và sao Hải Vương.
Tuy nhiên, amoniac superrionic hoạt động giống như một chất lỏng và do đó nó sẽ không đủ khả năng để góp phần hình thành tầng không đối lưu. Dù có phát hiện mới nhưng thí nghiệm trên vẫn khiến câu hỏi về từ trường của hai hành tinh này vẫn là dấu hỏi lớn.
Mời các bạn xem video: Phi hành gia NASA làm rơi gương ngoài vũ trụ. Nguồn: VTV
