Menurut saintis, ais superionik mungkin terkandung di dalam usus Uranus dan Neptunus.
Ahli fizik Amerika dari Laboratorium Nasional Livermore telah menerima bentuk bahan baru yang disebut es superionik. Ia boleh ditemui di planet gergasi berais seperti Uranus atau Neptunus. Ini dilaporkan dalam artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature Physics.
Seperti yang anda ketahui, air adalah molekul sederhana yang terdiri daripada hanya tiga atom: dua atom hidrogen dan atom oksigen, yang terikat dalam bentuk-V. Apabila beberapa molekul air bersatu, struktur kolektifnya dapat berubah bergantung pada keadaannya. Sebagai contoh, semasa pembekuan, mereka bergabung menjadi kisi kristal kaku, yang lebih luas dan ion hidrogen bergerak bebas di sepanjangnya.
Ais superionik yang disebut pertama kali diramalkan 30 tahun yang lalu dan dipercayai wujud di planet yang diliputi ais. Para penyelidik yang mengkaji sifat struktur air telah menemui hampir 20 bentuk kisi kristal ais yang berbeza, dengan molekul air dalam konfigurasi mulai dari gangguan hingga heksagon dan kubik.
Molekul ais superionik disusun dengan padat sehingga atom oksigennya membentuk kisi kaku. Selepas itu, atom hidrogen yang membawa muatan positif bebas mengalir melaluinya seperti cecair. Dan ion hidrogen yang turun juga boleh membawa arus elektrik.
Untuk membuat ais superionik, para penyelidik memasukkan satu modifikasi kubik yang disebut ais VII antara dua landasan berlian pada 2.5 gigapascals dan suhu bilik, menurut siaran akhbar dari makmal. Es yang bertekanan kemudian melakukan perjalanan merentas desa dalam bagasi untuk dibawa ke makmal tenaga laser University of Rochester di New York. Di sana, sampel tersebut secara ringkas terkena enam sinar ultraviolet untuk membuat gelombang kejutan. Ketika bahagian depan gelombang merebak di kawasan kecil ais, timbul keadaan fizikal yang ekstrem yang sesuai untuk peralihan fasa ke keadaan superionik. Tekanan di dalamnya mencapai 100-300 gigapascal. Percubaan itu akhirnya diakui sebagai kejayaan.
Sifat-sifat bentuk ais terbuka menjelaskan beberapa fenomena pada beberapa planet di sistem suria, seperti Uranus dan Neptunus. Sebagai raksasa ais, kedua planet ini dipercayai membawa sejumlah besar ais superionik dalam mantel mereka. Pada masa akan datang, ini mungkin akan membantu menjelaskan mengapa mereka mempunyai medan magnet yang luar biasa.
"Ketika seseorang mulai menguji ramalan seperti itu, ini memberikan harapan bahawa hasil kajian akan membuat para saintis memikirkan pengembangan bahan baru," para penyelidik menyimpulkan.
Video promosi:
GRIGORY PUSHKAREV
