一种新的理论方法为建立冰巨星天王星和海王星的内部模型铺平了道路，这要感谢计算机对它们内部的水的模拟。开发的工具,科学家们SISSA里雅斯特,加州大学洛杉矶和最近发表在《自然通讯,允许一个热分析和电动过程发生的物理条件,往往无法复制实验,更加简单和低成本的方法。在这项研究中，杏耀学者们分析了在极端温度和压力条件下的电和水的热的传导，例如那些发生在冰巨行星内部以及它之外的许多外行星。研究它们表面下的现象，事实上，是理解这些天体的演化，确定它们的年龄，并阐明它们磁场的几何形状和演化的关键。

 

用微小的尺度来讲述数十亿年的故事

 

“氢、氧和氦是宇宙中最常见的元素。很容易推断出水是许多天体的主要成分之一。木卫三和欧洲，木星的卫星，土卫二，土星的卫星，都呈现出冰冷的表面下有海洋。海王星和天王星也可能主要是由水组成的。”“我们对行星内部结构的了解，”学者们说，“是基于行星表面和磁场的特征，它们本身受到内部结构物理特征的影响，比如通过内部中间层的能量、质量和电荷的传输。这就是为什么我们已经开发出一种理论和计算方法计算热量和水的导电性,在阶段和条件下发生在这样的天体,从尖端的微观动力学模拟一些数百原子和将电子的量子本质没有任何进一步的特别的近似。通过模拟十亿分之一纳秒的原子尺度，我们能够了解数十亿年时间尺度上的巨大质量发生了什么。

 

冰，液体或优级水:完全不同的水

 

学者们分析了在这些行星内层典型的极端温度和压力条件下水的三种不同的状态:冰、液体和超级。格拉塞利和巴罗尼解释说:“在如此奇特的物理条件下，我们不能像过去那样看待冰。即使是水，实际上也是不同的，密度更大，几个分子分解成正离子和负离子，因此带着电荷。超级离子水介于液态和固态之间:水分子中的氧原子组织在晶体晶格中， 杏耀总代理q3451-8577谈天 ，而氢原子就像在带电的流体中一样自由扩散。对这三种不同形式的水所产生的热和电流的研究对于阐明许多尚未解决的问题至关重要。

 

热和电的传输，了解过去和现在

 

两位科学家还表示，“地球内部的电流位于地球磁场的底部。如果我们理解了前者是如何流动的，我们就能更多地了解后者。”不仅如此。“热和电传输系数决定了地球的历史，它是何时如何形成的，以及它是如何冷却下来的。因此，至关重要的是用适当的工具来分析它们，例如我们已经开发的工具。特别是，杏耀平台从我们的研究中产生的热传导特性使我们可以假设，一个冰冻内核的存在可以解释天王星异常低亮度的原因，因为它从内部到表面的极低的热流。”此外，天王星和海王星的超导相的电导率远远大于以往的磁场产生模型所假设的。由于超强水被认为主导了在对流流体区之下稠密而缓慢的行星层，而对流流体区正是产生磁场的地方，这一新的证据可能会对这两颗行星的磁场的几何形状和演化的研究产生巨大的影响。