Forscher haben eine neue Form von Eis erzeugt, die erklären könnte, was im Inneren von Uranus und Neptun vorgeht
Universum und Raumfahrt ·
Unter gewaltigem Druck und großer Hitze hat ein französisches Team eine bisher unbekannte Form von Eis hergestellt. In ihr bleibt der Sauerstoff fest, während der Wasserstoff hindurchfließt und Strom leitet. Das könnte helfen, die ungewöhnlichen Magnetfelder der beiden äußeren Planeten zu verstehen.
Ein Team um den Physiker Alexis Forestier von der französischen Kommission für Atomenergie und alternative Energien, kurz CEA, hat winzige Wasserproben zwischen die Spitzen zweier Diamanten gepresst und mit Lasern erhitzt. Die Drücke erreichten bis zu 230 Gigapascal, mehr als das Zweimillionenfache des Luftdrucks auf der Erde. Die Temperaturen lagen über 1800 Kelvin.
Unter solchen Bedingungen entsteht sogenanntes superionisches Eis. Es ist ein seltsamer Zwischenzustand: Die Sauerstoffatome bilden ein festes Gitter, der Wasserstoff aber bewegt sich frei hindurch wie eine Flüssigkeit.
Dass es superionisches Eis gibt, war bekannt. Neu ist die Anordnung. Oberhalb von 200 Gigapascal ordnet sich der Sauerstoff nicht mehr kubisch an, wie in der bisher bekannten Form, sondern in einem hexagonalen Muster. Die Forscher sprechen von einer eindeutig beobachteten neuen Phase von Wasser.
Ähnliche Bedingungen werden tief im Inneren von Uranus und Neptun vermutet.
Uranus und Neptun haben ungewöhnliche Magnetfelder. Superionisches Eis gilt schon länger als mögliche Erklärung: Weil sein Wasserstoff fließt, leitet es Strom, und bewegter Strom erzeugt Magnetfelder.
Die neue Form ändert an dieser Idee nichts Grundsätzliches, wohl aber an den Einzelheiten. Ein hexagonales Gitter verhält sich mechanisch anders und leitet anders als ein kubisches. Wer die Planeten im Computer nachbildet, muss das künftig einrechnen, ebenso bei den Planeten ähnlicher Art um andere Sterne.
Wichtig ist das Wort »könnte«. Niemand hat ins Innere von Uranus geschaut. Es ist ein Laborversuch, der zeigt, was dort möglich wäre.