Chicagon yliopiston professori Vitaly Prakapenkon johtama amerikkalainen fyysikon ryhmä sai ensimmäistä kertaa laboratorio-olosuhteissa superionista jäätä, veden tilan, jossa happiioneista muodostuu jäykkä kidehila, jonka läpi vetyionit liikkuvat vapaasti.
Aiemmin tiedemiehet onnistuivat vain kerran saamaan superionista jäätä (jää XVIII) laboratorio-olosuhteissa. Tämä tehtiin dynaamisen kokeen aikana, jossa timanttiruuvipuristimeen puristettu vesipisara altistettiin laserin synnyttämälle iskuaalolle. Tämän seurauksena muodostui superionista jäätä, joka oli olemassa vain muutaman hetken.
Uudessa kokeessa tutkijat valitsivat toisenlaisen lähestymistavan. He käyttivät timanttiruuvipuristeita tuottamaan korkean intensiteetin painetta, joka oli verrattavissa planeettojen ytimissä havaittaviin paineisiin. Sitten he käyttivät Advanced Photon Source -synkrotronia tuottamaan kirkkaita röntgensäteitä, joita tarvitaan vesipisaran lämmittämiseen äärilämpötiloihin. Kokeen aikana todettiin myös, että superionisen jään muodostuminen ei vaadi 50 GPa:n painetta, kuten aiemmin uskottiin. Oli mahdollista saada näyte epätavallisesta materiaalista 20 GPa:n paineella.
"Kuvittele kuutiota, jonka hila sisältää happiioneja kulmissa ja vetyioneja niiden välissä. Kun se tulee uuteen superionifaasiin, hila laajenee sallien vetyionien liikkua happiionien pysyessä paikoillaan. Se näyttää kiinteiltä happihiloilta, jotka sijaitsevat kelluvien vetyatomien valtameressä", yksi tutkijoista kommentoi koetta.
On huomattava, että superionista jäätä ei ole vain kaukaisilla planeetoilla, vaan myös maapallolla. Tutkijoiden mukaan sillä on rooli planeettamme magneettikentän ylläpitämisessä, joka suojaa maapallon pintaa kosmiselta säteilyltä. Planeetoilla, kuten Marsilla tai Merkuriuksella, ei ole magneettikenttää, mikä tekee niistä herkkiä kosmisen säteilyn ja muiden tekijöiden aggressiivisille vaikutuksille. Tiedemiehet harkita, että superionisen jään tutkimuksella voi olla tärkeä rooli elämää ylläpitävien planeettojen etsimisessä.
Lue myös:
- "Universumin voimakas gammapurkaus" osoittautui avaruusromun heijastukseksi
- Uusi gravitaatioaallon ilmaisin saa kiinni mahdollisen signaalin maailmankaikkeuden alusta