三酸化水素

三酸化水素は、水素と酸素の無機化合物であると予測されており、化学式はH ₃ Oです。^{[2] [3]}これはまだ仮説上の化合物であり、不安定な多酸化水素の1つです。この化合物は、天王星と海王星の核の周りに薄い金属液体の層を構成し、これが磁場の源である可能性があると仮定されています。^[4]計算によると、これらの惑星の深部内部では、固体、超イオン、および液体金属状態の H ₃ Oが安定していることが示されています。

三酸化水素は2023年現在実験的には観測されていないが、CALYPSO法を用いた計算によってその存在が予測されている。^[5]この化合物は450～600 GPaの圧力範囲で安定しており、以下の反応によって生成される可能性がある。

2H ₂ O + H ₂ → 2H ₃ O

この化合物は、真の分子状三酸化水素化合物ではないと考えられています。代わりに、各酸素原子は、水分子のように2つの水素原子とのみ強力な（共有）結合で結合しており、水分子ネットワークの空隙に二水素分子が挿入されています。[ ^{6]構造的には、} 2（H ₂ O）·H _2の化学量論的組み合わせです。

^{600 GPaおよび7000 Kでは、化合物の密度は4.3 g/cm 3}と計算されます。分子動力学シミュレーションは、異なる温度で一定の密度で実行されました。^[6]

• 1000 K では、H ₃ O は斜方晶系の結晶固体（空間群Cmca ）です。
• 1250 K では、この固体は超イオン状態になります。
• この化合物は 5250 K で液化し、液体は金属のような電気伝導性を持つはずです。

天王星と海王星の磁場はどちらも特殊で、非双極子かつ非軸対称である。この事実は、十分に薄い伝導層内でのダイナモ効果によって磁場が生成されるのであれば説明できる。しかし、これらの惑星の核は固体（つまり硬すぎる）である可能性が高いため、また厚い氷のマントルは伝導性が低すぎて効果を生み出せないため、磁場の起源は依然として問題である。^{[7] [8]}