Pēc zinātnieku domām, Urāna un Neptūna zarnās var būt superionisks ledus.
Amerikāņu fiziķi no Livermoras Nacionālās laboratorijas ir saņēmuši jaunu matērijas veidu, ko sauc par superionisko ledu. To var atrast uz apledojušām milzu planētām, piemēram, Urāns vai Neptūns. Par to ziņots rakstā, kas publicēts žurnālā Nature Physics.
Kā jūs zināt, ūdens ir vienkārša molekula, kas sastāv tikai no trim atomiem: diviem ūdeņraža atomiem un skābekļa atoma, kas savienoti kopā V formā. Kad vairākas ūdens molekulas sanāk kopā, to kolektīvā struktūra var mainīties atkarībā no tā, kādā stāvoklī tās atrodas. Piemēram, sasalšanas laikā tie apvienojas stingrā kristāla režģī, kas ir ietilpīgāks un ūdeņraža joni brīvi pārvietojas pa to.
Tā sauktais superioniskais ledus pirmo reizi tika prognozēts pirms 30 gadiem, un tiek uzskatīts, ka tas pastāv uz planētām, kas pārklātas ar ledu. Pētnieki, kas pēta ūdens strukturālās īpašības, ir atklājuši gandrīz 20 dažādas ledus kristāla režģu formas ar ūdens molekulām konfigurācijās, sākot no nesakārtotas līdz sešstūra un kubveida formai.
Superioniskās ledus molekulas ir tik blīvi izkārtotas, ka to skābekļa atomi veido stingru režģi. Pēc tam ūdeņraža atomi ar pozitīvu lādiņu brīvi plūst caur to kā šķidrums. Un dilstošie ūdeņraža joni var pārvadāt arī elektrisko strāvu.
Lai izveidotu superionisku ledu, pētnieki sasmalcināja kubisko modifikāciju, ko sauc par VII ledu, starp divām rombveida laktām 2,5 gigapaskāles un istabas temperatūrā, teikts laboratorijas paziņojumā presei. Pēc tam spiedienam pakļautais ledus ceļojumā ar bagāžu devās apvidū, lai nokļūtu Ročesteras Universitātes lāzera enerģijas laboratorijā Ņujorkā. Tur paraugu īsi pakļāva sešiem ultravioletajiem stariem, lai radītu trieciena vilni. Kad viļņu fronte izplatījās nelielā ledus apgabalā, radās ārkārtēji fiziski apstākļi, kas bija piemēroti fāžu pārejai uz superionisku stāvokli. Spiediens viņos sasniedza 100-300 gigapaskalus. Galu galā eksperiments tika atzīts par veiksmīgu.
Atklātā ledus formas īpašības izskaidro dažas parādības uz dažām Saules sistēmas planētām, piemēram, Urānu un Neptūnu. Tiek uzskatīts, ka šīs divas planētas kā ledus milži savās mantijās nes lielu daudzumu superioniskā ledus. Nākotnē tas, iespējams, palīdzēs izskaidrot, kāpēc viņiem ir tik neparasti magnētiskie lauki.
"Kad kāds sāk pārbaudīt šādas prognozes, tas dod cerību, ka pētījuma rezultāti liks zinātniekiem domāt par jaunu materiālu izstrādi," secināja pētnieki.
Reklāmas video:
GRIGORIJS PUSHKAREVS
