I en utveckling som absolut inte kommer att överraska någon som någonsin har tittat på ett foto av Uranus, har forskare bekräftat att isjätteplaneternas djupa inre troligen gömmer ett bisarrt nytt materiatillstånd. Denna uppenbarelse kommer tack vare nya datorsimuleringar av Carnegie-forskarna Cong Liu och Ronald Cohen, publicerade i *Nature Communications*, som tyder på att kolhydrid (CH) håller på med några riktigt konstiga saker under tryck.
Deras studie hävdar att under de intensiva trycken och temperaturerna som finns långt under ytan på dessa avlägsna planeter - tänk 500 till 3 000 gigapascal och 4 000 till 6 000 Kelvin - skulle kolhydrid kunna gå in i ett "kvasi-endimensionellt superjoniskt tillstånd". Detta är ett fint sätt att säga att atomerna börjar bete sig som om de befinner sig i ett kosmiskt tunnelbanesystem designat av M.C. Escher.
Simuleringarna avslöjade en struktur där kolatomerna bildar ett ordnat hexagonalt ramverk, medan väteatomerna rör sig genom det längs spiralformade banor. "Denna nyligen förutsagda kol-vätefas är särskilt slående eftersom atomrörelsen inte är helt tredimensionell," förklarade Cohen. "Istället rör sig väte föredragsvis längs väldefinierade spiralformade vägar inbäddade i en ordnad kolstruktur." Så väte gör i princip en väldigt organiserad, väldigt het, väldigt trycksatt congakö.
Denna upptäckt är viktig eftersom dessa väteatomers riktade rörelse kan påverka hur värme och elektricitet transporteras i planeternas djupa lager. Dessa egenskaper är nyckeln till att förstå hur Uranus och Neptunus berömda konstiga magnetfält genereras, som redan är den planetära motsvarigheten till att ha byxorna på huvudet.
Forskningen understryker en enkel sanning: sätt tillräckligt med tryck på vad som helst, till och med grundämnen som kol och väte, så kommer det att börja bete sig på sätt du aldrig förväntat dig. "Kol och väte är bland de vanligaste grundämnena i planetära material, men deras kombinerade beteende under jätteplanetsförhållanden är fortfarande långt ifrån fullt förstått," avslutade Liu, i vad som kan vara årets astrofysiska underdrift.
Förutom att hjälpa oss att förstå varför våra yttersta planeter är sådana kosmiska konstigheter, kan detta arbete också informera framsteg inom materialvetenskap här på jorden. Det visar sig att hemligheterna till nya typer av riktat beteende i materia kanske gömmer sig på den sista plats någon vill titta.