Po mnenju znanstvenikov se lahko v črevesju Urana in Neptuna nahaja superionski led.
Ameriški fiziki iz Livermore National Laboratoryja so dobili novo obliko snovi, imenovano superionski led. Najdemo ga na ledenih orjaških planetih, kot sta Uran ali Neptun. O tem poročajo v članku, objavljenem v reviji Nature Physics.
Kot veste, je voda preprosta molekula, sestavljena iz samo treh atomov: dveh vodikovih atomov in kisikovega atoma, ki sta skupaj povezana v obliki črke V. Ko se več molekul vode združi, se lahko njihova skupna struktura spremeni, odvisno od tega, v kakšnem stanju so. Med zamrzovanjem se na primer združijo v togo kristalno rešetko, ki je bolj prostorna in vodikovi ioni se prosto gibljejo po njej.
Tako imenovani superionski led je bil prvič napovedan pred 30 leti in naj bi obstajal na ledenih pokritih planetih. Raziskovalci, ki preučujejo strukturne lastnosti vode, so odkrili skoraj 20 različnih oblik ledenih kristalnih rešetk, pri čemer so molekule vode v konfiguracijah od neurejene do šesterokotne in kubične.
Superionske molekule ledu so tako gosto razporejene, da njihovi atomi kisika tvorijo togo rešetko. Po tem vodikovi atomi s pozitivnim nabojem prosto tečejo skozi njo kot tekočina. In padajoči vodikovi ioni lahko nosijo tudi električni tok.
Da bi ustvarili superionični led, so raziskovalci zasutili kubično modifikacijo, imenovano led VII med dvema diamantnima nakovančema pri 2,5 gigapaskalih in sobno temperaturo, piše v sporočilu za javnost iz laboratorija. Led pod pritiskom je nato opravil potovanje v prtljagi, da bi prišel do laboratorija za lasersko energijo Univerze v Rochesteru v New Yorku. Tam je bil vzorec na kratko izpostavljen šestim ultravijoličnim žarkom, da je nastal udarni val. Ko se je valovna fronta razmnožila na majhnem ledenem območju, so se pojavile ekstremne fizične razmere, ki so bile primerne za fazni prehod v superionsko stanje. Tlak v njih je dosegel 100-300 gigapaskalov. Poskus je bil na koncu prepoznan kot uspešen.
Lastnosti odprte oblike ledu pojasnjujejo nekatere pojave na nekaterih planetih v osončju, kot sta Uran in Neptun. Kot ledeni velikani naj bi ti dve planeti v svojih plasteh nosili velike količine superionskega ledu. V prihodnosti bo to verjetno pomagalo razložiti, zakaj imajo tako nenavadna magnetna polja.
"Ko nekdo začne preizkušati takšne napovedi, to daje upanje, da bodo rezultati študije znanstvenike spodbudili k razvoju novih materialov," so zaključili raziskovalci.
Promocijski video:
GRIGORY PUSHKAREV