Grupa američkih fizičara predvođena profesorom Vitalijem Prakapenkom sa Sveučilišta u Chicagu prvi je put u laboratorijskim uvjetima dobila superionski led, stanje vode u kojem se od kisikovih iona formira kruta kristalna rešetka, a kroz nju se slobodno kreću vodikovi ioni.
Ranije su znanstvenici samo jednom uspjeli dobiti superionski led (led XVIII) u laboratorijskim uvjetima. To je učinjeno tijekom dinamičkog eksperimenta u kojem je kap vode stegnuta u dijamantnom škripcu bila izložena udarnom valu koji je generirao laser. Kao rezultat toga nastao je superionski led koji je postojao samo nekoliko trenutaka.
U novom eksperimentu znanstvenici su odabrali drugačiji pristup. Koristili su dijamantni škripac za reprodukciju pritiska visokog intenziteta usporedivog s onim što se može vidjeti u jezgrama planeta. Zatim su upotrijebili sinkrotron Advanced Photon Source za generiranje svijetlih zraka X-zraka — potrebnih za zagrijavanje kapi vode do ekstremnih temperatura. Tijekom eksperimenta također je utvrđeno da za stvaranje superionskog leda nije potreban tlak od 50 GPa, kako se dosad vjerovalo. Uzorak neobičnog materijala bilo je moguće dobiti pri tlaku od 20 GPa.
„Zamislite kocku čija rešetka sadrži ione kisika na uglovima i ione vodika između njih. Kada uđe u novu superionsku fazu, rešetka se širi, dopuštajući ionima vodika da se pomiču dok ioni kisika ostaju na mjestu. Izgleda kao čvrste rešetke kisika smještene u oceanu plutajućih atoma vodika", komentirao je eksperiment jedan od znanstvenika.
Primijećeno je da superionski led postoji ne samo na udaljenim planetima, već i na Zemlji. Prema znanstvenicima, igra ulogu u održavanju magnetskog polja našeg planeta, koje štiti površinu Zemlje od kozmičkog zračenja. Planeti poput Marsa ili Merkura nemaju magnetsko polje, što ih čini osjetljivima na agresivno djelovanje kozmičkog zračenja i drugih čimbenika. Znanstvenici smatrati, da bi proučavanje superionskog leda moglo igrati važnu ulogu u potrazi za planetima koji održavaju život.
Pročitajte također:
- Pokazalo se da je "snažan prasak gama zraka svemira" odraz svemirskog otpada
- Novi detektor gravitacijskih valova uhvatit će mogući signal s početka svemira