天王星与海王星内部薄壳区中的金属态液态 H3O
计算物理
2019-08-19 v1 地球与行星天体物理
化学物理
摘要
尽管经历了数个世纪的研究，太阳系仍隐藏着深刻的未解之谜。一个极为引人入胜的案例涉及天王星和海王星反常的非偶极、非轴对称磁场，这一现象长期无法由主流理论解释。薄壳发电机猜想捕捉到了观测现象，却未能阐明其物质基础与内在机制。在此，我们报道在这两颗冰行星内部极端压强与温度条件下稳定存在的金属态三氧化氢（H3O）的发现。计算得到的稳定压强场与已知的天王星和海王星压强-半径关系相比，将金属态液态 H3O 定位于靠近行星核的薄壳区。这些来自精确量子力学计算的结果，为经验性提出的薄壳发电机模型提供了合理性依据，并确立了关键物理基准，这些基准对于阐明天王星和海王星神秘的磁场异常、解决行星科学中的一大谜团至关重要。
引用
@article{arxiv.1908.05821,
title = {Metallic liquid H3O in a thin-shell zone inside Uranus and Neptune},
author = {Peihao Huang and Hanyu Liu and Jian Lv and Quan Li and Chunhong Long and Yanchao Wang and Changfeng Chen and Yanming Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.05821},
year = {2019}
}