دانشمندان یخی را ایجاد کردهاند که حتی در دمای ۲۳۵۷ درجه سانتیگراد هم پایدار است
بر اساس گزارش خبرگزاری خبرآنلاین، آب تحت شرایط عادی میتواند بهشکل مایع، جامد یا گاز ظاهر شود، اما تغییرات شدید در فشار و دما میتواند آن را به حالتهای غیرمعمولی تبدیل کند. پژوهشگران به تازگی موفق به مشاهده یکی از نادرترین اشکال یخ در آزمایشگاه شدهاند؛ حالتی که در دماهای بسیار بالاتر نیز قادر به حفظ ساختار جامدی خود است.
این تحقیق به رهبری «الکسیس فورستیه» از کمیسیون انرژیهای جایگزین و انرژی اتمی فرانسه انجام شده است. محققان نمونههای بسیار ریزی از آب را بین دو نوک الماس قرار داده و آنها را با فشار نزدیک به ۲۳۰ گیگاپاسکال فشردهسازی کردند. سپس با بهکارگیری لیزر، این نمونهها را تا دمای حدود ۲۶۳۰ کلوین، معادل ۲۳۵۷ درجه سانتیگراد گرم کردند.
برای تجزیه و تحلیل ساختار این ماده، دانشمندان از پرتوهای بسیار باریک پرتو ایکس بهره گرفتند و به شواهدی از نوعی یخ با ساختار بلوری ششگوش فشرده یا HCP دست یافتند؛ ساختاری که قبلاً بهصورت نظری پیشبینی شده بود، اما دستیابی به تأیید آزمایشگاهی آن بهطور قطعی امکانپذیر نبود.
یخ ایجاد شده در شرایط خاص قادر است به حالتی به نام یخ ابریونی (Superionic Ice) تبدیل شود. در این حالت، اتمهای اکسیژن در یک شبکه بلوری نسبتاً ثابت باقی مانده، در حالی که هستههای هیدروژن میتوانند درون این ساختار آزادانه حرکت کنند. به همین دلیل، این ماده هم شباهتهایی به جامدات و هم به مایعات از خود نشان میدهد.
یافتههای آزمایش حاکی از آن بود که با افزایش فشار و دما، ساختار HCP بهطور تدریجی تحت سلطه ساختار دیگری به نام FCC قرار میگیرد. در فشار حدود ۲۱۹ گیگاپاسکال و دمای ۲۶۳۰ کلوین، آثار ملموس ساختار HCP به وضوح غالب بود.
اهمیت این کشف تنها به محدوده آزمایشگاه ختم نمیشود. دانشمندان تصور میکنند که شکلهای ابریونی یخ در اعماق سیارات اورانوس و نپتون وجود داشته باشند. از آنجا که این مواد ممکن است رسانایی الکتریکی متفاوتی را از خود بروز دهند، ساختار آنها میتواند بر چگونگی حرکت ماده و بار الکتریکی درون این سیارات و در نتیجه شکلگیری میدانهای مغناطیسی غیرمعمول آنها تاثیر بگذارد.
با این حال، وضعیت کنونی اطلاعات ارائه شده درباره ویژگیهای این شکل جدید یخ هنوز کامل نیست و برای درک دقیقتر ویژگیهای مکانیکی و الکتریکی آن، نیازمند آزمایشها و مطالعات نظری بیشتری هستند.
منبع: sciencealert
۲۲۷۲۲۷