A tudósok szerint a szuperionos jég az Uránusz és a Neptunusz béljében található meg.
Az amerikai fizikusok a Livermore Nemzeti Laboratóriumból új anyagot kaptak, amelyet szuperionos jégnek hívnak. Megtalálható jeges óriási bolygókon, például Uránuszon vagy Neptunuszon. Erről a Nature Physics folyóiratban megjelent cikk szól.
Mint tudod, a víz egy egyszerű molekula, amely csak három atomból áll: két hidrogénatomból és egy oxigénatomból, összekapcsolódva V alakban. Több vízmolekula összekapcsolásakor kollektív szerkezetük megváltozhat attól függően, hogy milyen állapotban vannak. Például fagyasztás közben merev kristályrácsgá alakulnak, amely tágasabb és a hidrogénionok szabadon mozognak rajta.
Az úgynevezett szuperionos jég először 30 évvel ezelőtt jósolt, és úgy gondolják, hogy létezik a jéggel borított bolygók. A víz szerkezeti tulajdonságait vizsgáló kutatók közel 20 különféle jégkristályrács formáját fedezték fel, a vízmolekulák rendezetlenségétől kezdve a hatszögletű és a kocka alakúig.
A szuperionikus jégmolekulák annyira sűrűn vannak elrendezve, hogy oxigénatomjaik merev rácsot képeznek. Ezután a pozitív töltést hordozó hidrogénatomok szabadon átfolynak rajta, mint egy folyadék. A csökkenő hidrogénionok szintén elektromos áramot hordozhatnak.
A szuperionos jég előállításához a kutatók egy, a VII. Típusú jégkockát átalakító modult két gyémánt üllő között, 2,5 gigapaszkal és szobahőmérsékleten álltak, a laboratóriumi sajtóközlemény szerint. A nyomás alatt álló jég ezután terepjárót tett a kézipoggyászban, hogy elérje a Rochesteri Egyetem New York-i lézerenergia laboratóriumát. Ott a mintát röviden hat ultraibolya sugárzásnak tették ki, hogy sokkhullámot hozzanak létre. Amikor a hullám frontja egy kis jégterületen terjedt, szélsőséges fizikai feltételek alakultak ki, amelyek alkalmasak egy fázisú átmenetre egy superionos állapotba. A nyomás bennük elérte a 100-300 gigapaszkálust. A kísérletet végül sikernek tekintik.
A jég nyitott formájának tulajdonságai magyarázzák a Naprendszer egyes bolygóin, például Uránuszon és Neptunuszon megjelenő jelenségeket. Jég óriásként úgy gondolják, hogy ez a két bolygó nagy mennyiségű szupersionos jégt hordoz a köpenyében. A jövőben ez valószínűleg segít megmagyarázni, hogy miért vannak ilyen szokatlan mágneses mezők.
„Amikor valaki elkezdi kipróbálni ezeket az előrejelzéseket, remény ad arra, hogy a tanulmány eredményei arra készteti a tudósokat, hogy új anyagok kifejlesztésére gondolkodjanak” - fejezte be a kutatók.
Promóciós videó:
GRIGORY PUSHKAREV