Vitalij Prakapenko Chicagói Egyetem professzora vezette amerikai fizikusok csoportja először kapott laboratóriumi körülmények között szuperionos jeget, olyan vízállapotot, amelyben oxigénionokból merev kristályrács képződik, és a hidrogénionok szabadon mozognak rajta.
Korábban a tudósoknak csak egyszer sikerült szuperionos jeget (Jég XVIII) előállítani laboratóriumi körülmények között. Ez egy dinamikus kísérlet során történt, amelyben egy gyémánt satuba szorított vízcseppet lézer által generált lökéshullámnak tettek ki. Ennek eredményeként szuperionos jég keletkezett, amely csak néhány pillanatig létezett.
Az új kísérletben a tudósok más megközelítést választottak. Gyémánt satut használtak a bolygók magjában láthatóhoz hasonló nagy intenzitású nyomás reprodukálására. Ezután az Advanced Photon Source szinkrotront használták fényes röntgensugarak létrehozására, amelyek egy csepp víz extrém hőmérsékletre való felmelegítéséhez szükségesek. A kísérlet során azt is megállapították, hogy a szuperionos jég kialakulásához nincs szükség 50 GPa nyomásra, ahogyan azt korábban hitték. Egy szokatlan anyagból lehetett mintát venni 20 GPa nyomáson.
"Képzelj el egy kockát, amelynek rácsának sarkaiban oxigénionok, közöttük pedig hidrogénionok vannak. Amikor belép az új szuperionos fázisba, a rács kitágul, lehetővé téve a hidrogénionok mozgását, miközben az oxigénionok a helyükön maradnak. Úgy néz ki, mint egy szilárd oxigénrács, amely a lebegő hidrogénatomok óceánjában található" - kommentálta a kísérletet az egyik tudós.
Meg kell jegyezni, hogy szuperionos jég nemcsak távoli bolygókon létezik, hanem a Földön is. A tudósok szerint szerepet játszik bolygónk mágneses mezejének fenntartásában, amely megvédi a Föld felszínét a kozmikus sugárzástól. Az olyan bolygók, mint a Mars vagy a Merkúr, nem rendelkeznek mágneses mezővel, ezért érzékenyek a kozmikus sugárzás és más tényezők agresszív hatásaira. Tudósok fontolgat, hogy a szuperionos jég tanulmányozása fontos szerepet játszhat az életfenntartó bolygók felkutatásában.
Olvassa el még:
- Az univerzum erőteljes gamma-kitöréséről kiderült, hogy az űrszemét tükröződése
- Egy új gravitációs hullámdetektor fog egy lehetséges jelet az univerzum kezdetéről