En grupp amerikanska fysiker ledda av professorn Vitaly Prakapenko vid University of Chicago fick för första gången superionisk is under laboratorieförhållanden, ett vattentillstånd där ett styvt kristallgitter bildas av syrejoner och vätejoner rör sig fritt genom det.
Tidigare har forskare bara en gång lyckats få superionisk is (is XVIII) under laboratorieförhållanden. Detta gjordes under loppet av ett dynamiskt experiment där en vattendroppe fastklämd i ett diamantskruvstäd utsattes för en stötvåg genererad av en laser. Som ett resultat bildades superionisk is, som bara existerade under några ögonblick.
I det nya experimentet valde forskarna ett annat tillvägagångssätt. De använde ett diamantskruvstäd för att återskapa högintensivt tryck jämförbart med vad som kan ses i planeternas kärnor. De använde sedan Advanced Photon Source-synkrotronen för att generera ljusa strålar av röntgenstrålar - som behövs för att värma en droppe vatten till extrema temperaturer. Under experimentet konstaterades också att bildandet av superionisk is inte kräver ett tryck på 50 GPa, som tidigare trott. Det var möjligt att erhålla ett prov av ett ovanligt material vid ett tryck av 20 GPa.
"Föreställ dig en kub vars galler innehåller syrejoner i hörnen och vätejoner mellan dem. När det går in i den nya superioniska fasen expanderar gittret, vilket gör att vätejoner kan röra sig medan syrejoner förblir på plats. Det ser ut som fasta syregitter belägna i ett hav av flytande väteatomer," kommenterade en av forskarna experimentet.
Det noteras att superionisk is inte bara finns på avlägsna planeter utan också på jorden. Enligt forskare spelar det en roll för att upprätthålla vår planets magnetfält, som skyddar jordens yta från kosmisk strålning. Planeter som Mars eller Merkurius har inget magnetfält, vilket gör dem mottagliga för de aggressiva effekterna av kosmisk strålning och andra faktorer. Forskare överväga, att studiet av superionisk is kan spela en viktig roll i sökandet efter livsuppehållande planeter.
Läs också:
- "Universums kraftfulla gammastrålning" visade sig vara en reflektion av rymdskräp
- En ny gravitationsvågsdetektor kommer att fånga en möjlig signal från universums början