1171
Екзотична форма матерії — «надіонний» стан, що поєднує риси твердого тіла й рідини, — може ховатися в надрах Урана й Нептуна, крижаних гігантів на околиці Сонячної системи. До такого висновку дійшли дослідники Інституту Карнегі, змоделювавши поведінку речовини за екстремальних тисків і температур. Роботу опубліковано 16 березня 2026 року в журналі Nature Communications.
У надіонному стані одні атоми лишаються нерухомо закріпленими у кристалічній ґратці, тоді як інші вільно рухаються крізь неї, наче рідина. За розрахунками команди під керівництвом д-ра Конга Лю, у проміжних шарах цих планет, під воднево-гелієвою атмосферою, може існувати надіонна вуглеводнева сполука: атоми вуглецю утворюють жорсткий гексагональний каркас, а атоми водню переміщуються всередині нього переважно вздовж чітко визначених спіральних траєкторій.
Аби відтворити умови глибин, недосяжні для прямих спостережень, науковці задіяли високопродуктивні обчислення та машинне навчання для квантово-фізичних симуляцій. Речовину моделювали за тисків від 500 до 3000 гігапаскалів і температур від 4000 до 6000 кельвінів — режими, що панують у надрах планет-гігантів. Саме спрямований, «спіральний» рух водню, за висновками авторів, впливає на перенесення тепла та електропровідність усередині планет.
Ця обставина може розв’язати давню загадку. Магнітні поля Урана й Нептуна дивно перекошені й несиметричні відносно осей обертання — на відміну від упорядкованих полів Землі чи Юпітера. Незвична динаміка провідної надіонної речовини в проміжних шарах здатна пояснити, як саме ці поля генеруються. Ширше значення дослідження в тому, що воно показує: звичні для нас речовини за космічних тисків набувають цілком нових властивостей. Розуміння внутрішньої будови Урана й Нептуна важливе не лише для Сонячної системи — подібні крижані гіганти є одними з найпоширеніших планет у Галактиці, тож висновки допоможуть тлумачити тисячі відкритих екзопланет.
