Planet suria luar suria yang membingungkan boleh menampung satu bentuk ais air yang aneh yang pada masa yang sama adalah cecair dan pepejal. Kini, para penyelidik telah mencipta "air superionik" ini di Bumi.
Kandungan Terkait
- Ia Boleh Berlian Hujan Di dalam Neptunus dan Uranus
- Ribut Baru Sebagaimana Besar Bumi Berubah Suasana Neptunus
Eksperimen menambah berat kepada teori bahawa es superionik, yang dapat menjalankan elektrik seperti logam, dapat menjelaskan medan magnet yang miring Uranus dan Neptunus. Para penyelidik menggambarkan penemuan mereka dalam satu kajian yang diterbitkan minggu ini dalam jurnal Nature Fisika.
Seperti yang dikemukakan oleh Kenneth Chang untuk T he New York Times, air adalah molekul yang mudah dibentuk daripada hanya tiga atom: dua hidrogen dan oksigen yang dihubungkan bersama dalam bentuk V. Apabila banyak molekul air berkumpul, struktur kolektif mereka boleh berubah bergantung kepada keadaan mereka. Dalam cecair, Vs merosot sekitar. Semasa pembekuan, mereka menghubungkannya dalam kisi kristal yang lebih luas, oleh itu kecenderungan ais berkembang.
Penyelidik yang menyelidiki sifat-sifat struktur air telah menemui hampir 20 bentuk kristal ais yang berlainan, dengan molekul air disusun dalam konfigurasi dari gangguan kepada heksagonal kepada kubik. (Nasib baik, tidak ada sifat membunuh dan laut yang membekukan fiksyen Ice-nine yang dimimpikan oleh Kurt Vonnegut untuk Cradle Cat .)
Molekul air ais superionik dibungkus bersama-sama sehingga atom oksigen mereka membentuk kisi tegar, Perubahan menulis. Atom hidrogen, yang membawa cas positif, kemudian bebas mengalir melaluinya. Ion hidrogen yang mengalir juga boleh membawa arus elektrik.
"Seolah-olah ais air sebahagiannya cair, " kata Raymond Jeanloz, salah seorang penulis kertas dan profesor bumi dan sains planet di University of California, Berkeley, memberitahu The New York Times .
Untuk mencipta air superionik, Jeanloz dan rakan-rakannya mengeras air es antara dua berlian di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore hingga 25, 000 kali tekanan yang kami alami di Bumi, menurut kenyataan akhbar dari makmal. Es di bawah tekanan kemudian mengambil perjalanan pesawat di negara ini untuk dibawa ke makmal University of Rochester untuk Laser Energetics di New York. Enam rasuk laser yang kuat meletupkan nadi cahaya ultraviolet ke dalam sampel, menghantar gelombang kejutan yang memampatkan bahan itu lagi serta memanaskannya.
Pada kira-kira 1.9 juta kali tekanan atmosfera, penyelidik melihat peningkatan ketumpatan dan suhu, Emily Conover menulis untuk Sains Berita . Perubahan itu adalah bukti bahawa sampel mencair, sama seperti pengiraan teori akan meramalkan jika ia adalah ais superionik. Sampel juga menjalankan elektrik.
Raksasa ais Uranus dan Neptunus boleh membawa ais superionik dalam mantel mereka, satu fenomena yang akan menghasilkan medan magnet yang kelihatan berbeza daripada yang dijana di teras planet, seperti situasi di Bumi, menulis Chang untuk The New York Times.
Percubaan juga mungkin mempunyai implikasi yang lebih dekat ke rumah. Jeanloz memberitahu The Times bahawa ais superionik boleh membawa kepada bahan-bahan baru. "Apabila seseorang mula mengesahkan jenis ramalan itu, ia memberi harapan bahawa seseorang boleh mula memikirkan bahan-bahan baru kejuruteraan, " katanya, "di mana anda memberitahu saya sifat-sifat yang anda inginkan, dan seseorang boleh menggunakan komputer sekarang untuk mengetahui apa jenisnya bahan, jenis elemen yang perlu anda sediakan, dan bagaimana ia perlu dibungkus bersama-sama untuk menghasilkan sifat-sifat tersebut. "
