Uranus et Neptune ont longtemps laissé les scientifiques perplexes : leurs champs magnétiques sont fortement inclinés et désordonnés, pas du tout comme celui de la Terre. L'explication se cachait dans une forme inhabituelle de eau — la glace superionique, qui remplit leurs entrailles.
Le contraste de température entre le noyau brûlant et la surface froide pousse les protons à se déplacer du chaud vers le froid, transportant avec eux de l'entropie. Leur flux ordonné crée un courant électrique, qui à son tour produit un champ magnétique. Ainsi, la glace agit comme un thermocouple naturel, convertissant la différence de chaleur en magnétisme. L'intensité du champ dépend de la raideur du gradient : celui-ci diffère entre Uranus et Neptune, d'où des champs inégaux. Les calculs basés sur le flux de protons correspondent exactement aux observations.
Étonnamment, le même effet est à l'origine du thermomètre à sonde de cuisine : là, l'extrémité chaude génère une tension dans les fils. Seulement ici, les porteurs de charge ne sont pas des électrons dans un métal, mais des protons dans une glace à la fois solide et fluide.
La pression à l'intérieur d'Uranus et de Neptune est des millions de fois supérieure à celle de la Terre, transformant l'eau en glace superionique — une substance à la fois solide et liquide.