Los imanes helados de Urano y Neptuno ⚡ экспресс
En las profundidades de Urano y Neptuno, el agua existe como hielo superiónico: caliente, sólido, pero con protones que se mueven libremente. Los investigadores demostraron que este hielo tiene un fuerte efecto termoeléctrico protónico: la diferencia de temperatura genera un flujo de partículas cargadas que, a su vez, crea un campo magnético. El coeficiente Seebeck máximo para Urano alcanza ~620 µV/K, mientras que en Neptuno es menor: 570–585 µV/K. Esto explica las diferencias en los campos magnéticos de los planetas únicamente por sus gradientes internos de temperatura, sin necesidad de otros factores. Es curioso que estos gigantescos 'dinamos magnéticos' funcionen con protones, no con electrones como en los metales comunes.
Urano y Neptuno desconcertaron a los científicos durante mucho tiempo: sus campos magnéticos están muy inclinados y enredados, muy diferentes a los de la Tierra. La clave estaba en una forma inusual de agua: el hielo superiónico que llena sus profundidades.
El gradiente de temperatura desde el núcleo ardiente hasta la superficie fría hace que los protones se muevan de lo caliente a lo frío, llevando consigo entropía. Su flujo ordenado crea una corriente eléctrica, y esta a su vez genera el campo magnético. Así, el hielo funciona como un termopar natural, convirtiendo la diferencia de calor en magnetismo. La intensidad del campo depende de la pendiente del gradiente: es diferente en Urano y Neptuno, por eso sus campos son desiguales. Los cálculos basados en el flujo de protones coincidieron exactamente con las observaciones.
Sorprendentemente, el mismo efecto está detrás del termómetro de cocina de sonda: allí, la punta caliente crea un voltaje en los cables. Solo que aquí los portadores de carga no son electrones en un metal, sino protones en un hielo que es sólido y fluido al mismo tiempo.
🎯 La presión en el interior de Urano y Neptuno es millones de veces mayor que la terrestre, convirtiendo el agua en hielo superiónico, una sustancia que es a la vez sólida y líquida.