Οι φυσικοί βρίσκουν έναν νέο τύπο περίεργου πάγου που πιθανόν να βρίσκεται βαθιά στον μανδύα της Γης ή ακόμα και σε εξωγήινους πλανήτες πλούσιους σε νερό

Ο πάγος είναι η γνωστή στερεά φάση του νερού, αλλά υπάρχουν πολλά περισσότερα από όσα φαίνονται στο μάτι. Ο τύπος πάγου που βρίσκουμε στην επιφάνεια του πλανήτη, από τον χειμερινό κήπο σας μέχρι τα γιγάντια στρώματα πάγου και τους παγετώνες της Ανταρκτικής, είναι όλοι ίδιοι και έχουν εξαγωνική κρυσταλλική δομή. Υπάρχουν όμως άλλοι 18 γνωστοί τύποι μοριακών διατάξεων πάγου, αν και είναι όλοι υδατικοί. Στην πραγματικότητα, μια μελέτη πρότεινε ότι πρέπει να υπάρχουν έως και 300 διαφορετικές μορφές πάγου, οι περισσότερες από τις οποίες περιμένουν ακόμη να ανακαλυφθούν.

Οι φυσικοί του UNLV χρησιμοποίησαν μια τεχνική θέρμανσης με λέιζερ σε μια κυψέλη άκμονα διαμαντιού (φωτογραφία παραπάνω) ως μέρος της ανακάλυψης μιας νέας μορφής πάγου. Πραγματοποίηση: Chris Higgins.

Ένας νέος προστέθηκε στη λίστα αυτή την εβδομάδα από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Νεβάδα του Λας Βέγκας (UNLV). Όπως οι περισσότεροι άλλοι τύποι πάγου που δεν υπάρχουν φυσικά στην επιφάνεια του πλανήτη, ο νέος τύπος πάγου σχηματίζεται σε απίστευτα υψηλές πιέσεις, σε σύγκριση με τον τύπο που βιώνει η ύλη βαθιά στα έγκατα της Γης. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτός ο νέος τύπος πάγου, γνωστός ως Ice-VIIt (ο κανονικός τύπος που βρίσκεται στον καταψύκτη σας ονομάζεται Ice I), μπορεί να βρεθεί βαθιά στον μανδύα της Γης ή ακόμα και σε μακρινούς υδάτινους πλανήτες.

το 2017Οι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος παρατήρησαν ότι το νερό μετατρέπεται σε Ice-VII (Ice Seven), μια κυβική φάση, για πρώτη φορά. Ήταν μια τεράστια ανακάλυψη στην επιστήμη και περιλάμβανε τη χρήση μιας σειράς λέιζερ για τη συμπίεση του νερού σε πίεση μεγαλύτερη από 30.000 φορές την πίεση της ατμόσφαιρας της Γης στο επίπεδο της θάλασσας.

Στο Εργαστήριο Ακραίων Συνθηκών της Νεβάδα στο UNLV, φυσικοί χρησιμοποίησαν δύο κύτταρα άκμονα διαμαντιού για να συμπιέσουν το νερό μεταξύ των άκρων τους και να αναδημιουργήσουν πιέσεις τόσο υψηλές όσο αυτές στο κέντρο της Γης. Οι παγοκρύσταλλοι εκτέθηκαν σε λέιζερ που τους αποψύξανε προσωρινά πριν παγώσουν γρήγορα σε μια συστοιχία μικροσκοπικών κρυστάλλων που μοιάζει με σκόνη.

READ  Ο καταλύτης σιδήρου μπορεί να κάνει σημαντικές χημικές αντιδράσεις φθηνότερες και πιο φιλικές προς το περιβάλλον

Μετά από μια σειρά από αυξανόμενες υπερτάσεις πίεσης και περιοδικές ανατινάξεις δέσμης λέιζερ, ο πάγος του νερού μετατράπηκε σε Ice-VII και στη συνέχεια στον πρόσφατα ανακαλυφθέν ενδιάμεσο Ice-VIIt, προτού καθιζάνει στον Ice-X.

Στη διαδικασία, οι φυσικοί όχι μόνο ανακάλυψαν μια νέα μορφή πάγου, αλλά έμαθαν επίσης ότι η μετάβαση στο Ice-X μπορεί να συμβεί σε πολύ χαμηλότερες πιέσεις από ό,τι πίστευαν προηγουμένως. Τα μόρια του νερού μεταπήδησαν στο Ice-VIIt στα περίπου 5,1 gigapascals ή 51.000 atm, ενώ η μετάβαση στο Ice-X έγινε στα 30,9 gigapascal περίπου. Περισσότερες από 300.000 ατμόσφαιρες είναι ακατάλληλα υψηλές, αλλά αυτό είναι σχεδόν τρεις φορές λιγότερο από το 1 εκατομμύριο ατμόσφαιρες που θεωρούνταν απαραίτητες για να γίνει το Ice-X, η πιο ακραία μορφή πάγου. Δεδομένου ότι το Ice-X θεωρείται επίσης σταθερό σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες (μέχρι 2.500 Κ μέχρι σήμερα), μπορεί να είναι ένα σημαντικό μέρος του εσωτερικού παγωμένων αερίων γιγάντων πλανητών, όπως ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας.

“Αυτή η μετάβαση σε μια ιοντική κατάσταση συμβαίνει σε πολύ χαμηλότερες πιέσεις από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως”, ο φυσικός του UNLV Iskan Salamat Αυτός είπε. «Είναι το κομμάτι που λείπει και οι πιο ακριβείς μετρήσεις στο νερό υπό αυτές τις συνθήκες».

Ο Salamat πρόσθεσε ότι η έβδομη φάση του πάγου μπορεί να υπάρχει σε αφθονία στον φλοιό και τον ανώτερο μανδύα πλανητών πλούσιων σε νερό που προβάλλονται έξω από το ηλιακό μας σύστημα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να έχουν κατοικήσιμες συνθήκες ζωής.

Τα αποτελέσματα εμφανίστηκαν στο περιοδικό φυσική αναθεώρηση β.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *