Група американски физици, ръководени от професора от Чикагския университет Виталий Пракапенко, за първи път получиха суперионен лед в лабораторни условия, състояние на водата, при което се образува твърда кристална решетка от кислородни йони, а водородните йони се движат свободно през нея.
Преди това учените само веднъж успяха да получат суперионен лед (лед XVIII) в лабораторни условия. Това беше направено в хода на динамичен експеримент, при който капка вода, затисната в диамантено менгеме, беше изложена на ударна вълна, генерирана от лазер. В резултат на това се образува суперионен лед, който съществува само за няколко мига.
В новия експеримент учените са избрали различен подход. Те използваха диамантено менгеме, за да възпроизведат налягане с висока интензивност, сравнимо с това, което може да се види в ядрата на планетите. След това те използваха синхротрона Advanced Photon Source, за да генерират ярки лъчи рентгенови лъчи - необходими за нагряване на капка вода до екстремни температури. По време на експеримента беше установено също, че образуването на суперионен лед не изисква налягане от 50 GPa, както се смяташе досега. Беше възможно да се получи проба от необичаен материал при налягане от 20 GPa.
„Представете си куб, чиято решетка съдържа кислородни йони в ъглите и водородни йони между тях. Когато навлезе в новата суперйонна фаза, решетката се разширява, позволявайки на водородните йони да се движат, докато кислородните йони остават на място. Прилича на твърди кислородни решетки, разположени в океан от плаващи водородни атоми“, коментира един от учените експеримента.
Отбелязва се, че суперионен лед съществува не само на далечни планети, но и на Земята. Според учените той играе роля в поддържането на магнитното поле на нашата планета, което защитава повърхността на Земята от космическата радиация. Планети като Марс или Меркурий нямат магнитно поле, което ги прави податливи на агресивното въздействие на космическата радиация и други фактори. Учени обмисли, че изследването на суперионния лед може да играе важна роля в търсенето на животоподдържащи планети.
Прочетете също:
- „Мощният гама-изблик на Вселената“ се оказа отражение на космически отломки
- Нов детектор на гравитационни вълни ще улови възможен сигнал от началото на Вселената