A tudósok a víz új fázisát, „szuperionikus jégként” ismerték fel a bolygókon belül

A tudósok felfedezték a víz új fázisát – amely a folyadékhoz, szilárd anyaghoz és gázhoz adva – „szuperionikus jégként” ismert. A „furcsa fekete” jég, ahogy a tudósok nevezték, általában olyan bolygók magjában jön létre, mint a Neptunusz és az Uránusz.

ban megjelent tanulmányban TermészetfizikaVitali Prakapenka, a Chicagói Egyetem kutatóprofesszora által vezetett tudóscsoport részletezte, milyen extrém körülmények szükségesek az ilyen jég előállításához. Korábban csak egyszer pillantották meg, amikor a tudósok hatalmas lökéshullámot küldtek egy vízcseppen keresztül, szuperionos jeget hozva létre, amely csak egy pillanatra létezett.

Ebben a kísérletben a kutatócsoport más megközelítést alkalmazott. Két gyémánt közé préselték a vizet, a Föld legkeményebb anyagát, hogy reprodukálják azt az intenzív nyomást, amely a bolygók magjában létezik. Ezután az Advanced Photon Source vagy nagy fényerejű röntgensugarak segítségével lézerrel lőtték át a gyémántokat a víz felmelegítésére, a tanulmány szerint.

„Képzeljen el egy kockát, egy rácsot, amelynek sarkaiban oxigénatomok vannak, amelyeket hidrogén köt össze, amikor az átalakul ebbe az új szuperionos fázisba, a rács kitágul, lehetővé téve a hidrogénatomok körbevándorlását, miközben az oxigénatomok stabilak maradnak a helyükön” – mondta Prakapenka. sajtóközleményben. “Olyan ez, mint egy szilárd oxigénrács, amely a lebegő hidrogénatomok óceánjában ül.”

Röntgenfelvétellel az eredményeket megvizsgálva a csapat azt találta, hogy a jég kevésbé sűrű, és fekete színűnek írták le, mivel másképpen lép kölcsönhatásba a fénnyel.

„Ez az anyag új halmazállapota, tehát alapvetően új anyagként működik, és eltérhet attól, amit gondoltunk” – mondta Prakapenka.

A legjobban az lepte meg a tudósokat, hogy a szuperionos jég sokkal kisebb nyomás alatt jött létre, mint ahogyan azt eredetileg feltételezték. Azt gondolták, hogy addig nem jön létre, amíg a víz több mint 50 gigapascal nyomásra nem sűrít – ugyanannyi a nyomás a rakéta-üzemanyag belsejében, mint amennyire a felszálláskor ég –, de csak 20 gigapascal nyomásra volt szükség.

„Néha ilyen meglepetéseket kapsz” – mondta Prakapenka.

A szuperionikus jég nem csak a távoli bolygókon létezik, hanem a Földön is, és szerepet játszik bolygónk mágneses mezőinek fenntartásában. A Föld intenzív mágnesessége megvédi a bolygó felszínét a veszélyes sugárzástól és a világűrből érkező kozmikus sugaraktól.

Az olyan bolygóknak, mint a Mars és a Merkúr, nincs mágneses mező, és ki vannak téve a világűr zord időjárásának. Éppen ezért a csapat úgy gondolja, hogy a szuperionikus jég megismerése fontos szerepet játszhat más, életnek otthont adó bolygók felkutatásában.

„Ennek sokkal több tanulmányt kellene ösztönöznie” – reméli Prakapenka.

Author: Bhavish

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *