حالت جدیدی از آب به نام «یخ فوق یونی» کشف شد!

خرید بلیط هواپیما از سافامارکت

وقتی صحبت از آب می شود، همه ما می دانیم که این ماده حیاتی می تواند در طبیعت به سه شکل وجود داشته باشد: مایع (آب معمولی)، جامد (یخ و برف) و گاز (در ابرها و بخار). اکتشافات اخیر اما نشان می دهد که شکل دیگری از آب در طبیعت وجود دارد و دانشمندان توانسته اند آن را تحت شرایط خاصی بازسازی کنند. با دی جی باشید

این حالت جدید آب که یخ ابریونیک نامیده می شود، اخیرا توسط یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی ویتالی پراکاپنکو، محقق دانشگاه شیکاگو کشف شد. این تیم اخیراً یک مقاله تحقیقاتی در مجله Nature Physics منتشر کرده است که جزئیات یخ سیاه عجیب موجود در هسته سیاراتی مانند اورانوس و نپتون را نشان می دهد.

هسته سیارات

پیش از این، اعضای تیم تحقیقاتی موفق به ایجاد یخ فوق یونی با عبور موج ضربه ای عظیم از قطره آب شدند. با این حال، این یخ تنها برای یک لحظه تشکیل می شود و بلافاصله پس از تشکیل تجزیه می شود.

محققان به کار بر روی ایجاد یخ سیاه با استفاده از روش ها و آزمایش های جدید ادامه دادند. در جدیدترین آزمایش، آنها آب را بین دو قطعه الماس، یکی از سخت‌ترین مواد یافت شده روی زمین، فشار می‌دهند تا فشار شدید موجود در هسته سیاره را که حاوی یخ فوق‌یونی است، بازگردانند.

آنها سپس از یک منبع پیشرفته فوتون یا اشعه ایکس بسیار درخشان برای عبور لیزر از میان الماس ها، گرم کردن آب و بازتولید یخ فوق یونی استفاده کردند.

لیزر

پس از این آزمایش و زمانی که دانشمندان سعی کردند از اشعه ایکس برای مشاهده نتایج استفاده کنند، متوجه شدند که یخ یونی به دست آمده چگالی بسیار کمتری دارد. رنگ آن نیز سیاه به نظر می رسید زیرا با نور طبیعی تعامل متفاوتی دارد.

  پیش نمایش مشخصات گلکسی A33

پراکاپنکا در بیانیه ای رسمی توضیح داد:

مکعبی را تصور کنید که اتم های اکسیژن در گوشه های آن توسط هیدروژن به هم متصل شده اند. هنگامی که یک حالت فوق یونی جدید ایجاد می شود، شبکه منبسط می شود و به اتم های هیدروژن اجازه می دهد در حالی که اتم های اکسیژن در موقعیت خود باقی می مانند حرکت کنند. در واقع، حالت جدید آب مانند اکسیژن جامد است که در اقیانوسی از اتم های هیدروژن شناور غوطه ور شده است.

اگرچه کشف حالت جدید آب به خودی خود شگفت انگیز است، اما چیزی که بیش از همه دانشمندان را شگفت زده کرد این بود که آنها برای ایجاد یخ یونی به فشار بسیار کمتری نسبت به آنچه فکر می کردند نیاز داشتند. در ابتدا فرض بر این بود که تشکیل یخ فوق یونی حداقل به فشار 50 گرم پاسکال نیاز دارد که معادل فشار ایجاد شده توسط احتراق سوخت موشک در حین پرتاب است. در کمال تعجب، تنها فشار 20 گیگا پاسکال برای انجام موفقیت آمیز آزمایش مورد نیاز بود!

ساختار یخ فوق یونی

نکته مهم دیگری که در اینجا باید به آن اشاره کرد این است که یخ ابریونیک تنها در سیارات فرازمینی وجود ندارد. این حالت خاص از آب در داخل زمین نیز یافت می شود و وظیفه حفظ مغناطیس سیاره ما را بر عهده دارد که به نوبه خود از سطح زمین در برابر تشعشعات مضر و پرتوهای کیهانی محافظت می کند.

به همین دلیل است که دانشمندان بر این باورند که تحقیقات بیشتر در مورد این ماده جدید می تواند به جستجوی سیاراتی در فضایی که احتمال حیات وجود دارد کمک کند. پراکاپنکا به عنوان رئیس تیم تحقیقاتی معتقد است که این کشف جدید باید راه را برای تحقیقات بیشتر هموار کند.

قاصدک 24
با من

دیدگاهتان را بنویسید