오카야마 대학과 오사카 대학의 연구 그룹은 천왕성과 해왕성이 가진 강한 자기장의 기원이 행성 내부의 "금속 물"에 흐르는 전류임을 밝혔다.
태양계의 행성 중 가장 바깥쪽에 있는 천왕성과 해왕성의 주성분은 물에 탄소와 질소가 조금 섞인 것으로 생각되고 있다. '빙행성'이라고도 불리는 이들 행성은 지구의 거의 4배의 크기와 15~17배의 질량을 가지고 있으며, 그 내부는 높은 온도와 압력의 세계다.
1980년대 천왕성과 해왕성에 잇따라 도달한 NASA의 탐사기 보이저 2호는 이들 빙행성이 지구의 수십배의 강도의 자기장을 만드는 근원을 내부에 가지고 있음을 밝혔다. .강한 자기장이 만들어지기 위해서는 강한 전류가 계속 흐르는 것이 필요하지만, 빙행성의 주성분인 물은 전기를 많이 통과시키지 않기 때문에, 자기장 발생의 메커니즘은 오랫동안 수수께끼였다.
본 연구에서는 불일의 국제 협력에 의해 양국을 대표하는 300개의 고강도 레이저 시설을 사용하여 이 수수께끼를 풀기 위한 실험을 실시했다.물을 주성분으로 하여 탄소나 질소를 조금 포함한 행성 모의 용액을 준비하고, 고강도 레이저를 조사하여 강하게 압축함으로써 약 10만 기압이라는 행성 내부의 압력을 재현했다.다만, 이 거대한 압력은 나노초(1억분의 XNUMX초) 정도밖에 유지할 수 없기 때문에, 타이밍을 맞추어 계측용 레이저를 대고, 반사해 오는 빛의 강도를 고속 카메라로 촬영하는 것에 의해 , 수용액의 성질을 측정했다.
그 결과, 수용액은 빛을 반사하는 금속의 상태로 되어 있는 것을 알 수 있었다.또한, 흥미롭게도, 순수한 물의 경우와 비교하여, 탄소를 포함하는 경우에 반사율이 현저하게 상승하는 것을 알았다.이상으로부터, 이러한 금속적인 유체 중에 흐르는 전류가 빙행성의 자기장의 원이며, 탄소 이온이 물의 성질에 영향을 주고 있는 것으로 생각되었다.
“금속의 물”의 존재를 실증해, 빙행성의 자기장의 기원이 밝혀졌다고 할 수 있다.
