Podľa vedcov môže byť superionický ľad obsiahnutý v útrobách Uránu a Neptúna.
Americkí fyzici z Livermore National Laboratory dostali novú formu hmoty zvanú superionický ľad. Nachádza sa na ľadových obrích planétach ako Urán alebo Neptún. Toto je hlásené v článku publikovanom v časopise Nature Physics.
Ako viete, voda je jednoduchá molekula pozostávajúca iba z troch atómov: dvoch atómov vodíka a atómu kyslíka, ktoré sú navzájom spojené do tvaru V. Keď sa spojí niekoľko molekúl vody, ich spoločná štruktúra sa môže meniť v závislosti od toho, v akom stave sa nachádzajú. Napríklad pri zmrazovaní sa spájajú do tuhej kryštalickej mriežky, ktorá je priestrannejšia a vodíkové ióny sa pozdĺž nej voľne pohybujú.
Takzvaný superionický ľad bol prvýkrát predpovedaný pred 30 rokmi a predpokladá sa, že existuje na ľadom pokrytých planétach. Vedci, ktorí študujú štrukturálne vlastnosti vody, objavili takmer 20 rôznych foriem mriežok s ľadovými kryštálmi, s molekulami vody v konfiguráciách siahajúcich od disordered k hexagonal a kubický.
Superionické molekuly ľadu sú tak husto usporiadané, že ich atómy kyslíka tvoria tuhú mriežku. Potom cez ňu voľne prúdia atómy vodíka nesúce kladný náboj ako kvapalina. A zostupné ióny vodíka môžu prenášať aj elektrický prúd.
Na vytvorenie superionického ľadu vedci vložili kubickú modifikáciu zvanú ľad VII medzi dve diamantové kovadliny pri 2,5 gigapascaloch a izbovej teplote. Tlak pod tlakom potom urobil výlet v príručnej batožine, aby sa dostal do laserového laboratória University of Rochester v New Yorku. Tam bola vzorka krátko vystavená šiestim ultrafialovým lúčom, aby sa vytvorila rázová vlna. Keď sa čelo vlny množilo v malej oblasti ľadu, vznikli extrémne fyzikálne podmienky, ktoré boli vhodné na fázový prechod do superionického stavu. Tlak v nich dosiahol 100 - 300 gigapascalov. Experiment bol nakoniec uznaný ako úspech.
Vlastnosti otvorenej formy ľadu vysvetľujú niektoré javy na niektorých planétach v slnečnej sústave, napríklad Urán a Neptún. Ako obri ľadu sa predpokladá, že tieto dve planéty nesú vo svojich plášťoch veľké množstvo superionického ľadu. V budúcnosti to pravdepodobne pomôže vysvetliť, prečo majú také neobvyklé magnetické polia.
"Keď niekto začne testovať takéto predpovede, dáva to nádej, že výsledky štúdie prinútia vedcov premýšľať o vývoji nových materiálov," uzavreli vedci.
Propagačné video:
GRIGORY PUSHKAREV
