Podle vědců může být superionický led obsažen ve střevech Uranu a Neptunu.
Američtí fyzici z Livermore National Laboratory dostali novou formu hmoty zvanou superionický led. Najdete ji na ledových obřích planetách, jako je Uran nebo Neptun. Toto je hlášeno v článku publikovaném v časopise Nature Physics.
Jak víte, voda je jednoduchá molekula skládající se pouze ze tří atomů: dvou atomů vodíku a atomu kyslíku, které jsou spojeny do tvaru V. Když se spojí několik molekul vody, jejich kolektivní struktura se může měnit v závislosti na tom, v jakém stavu jsou. Například během zmrazování se zkombinují do tuhé krystalové mřížky, která je prostornější a vodíkové ionty se po ní volně pohybují.
Takzvaný superionický led byl poprvé předpovídán před 30 lety a věří se, že existuje na ledem pokrytých planetách. Vědci studující strukturální vlastnosti vody objevili téměř 20 různých forem mřížek ledových krystalů, s molekulami vody v konfiguracích od nepořádku po hexagonální a krychlovou.
Superionické ledové molekuly jsou tak hustě uspořádány, že jejich atomy kyslíku tvoří rigidní mříž. Potom atomy vodíku nesoucí kladný náboj volně protékají jako kapalina. A sestupné vodíkové ionty mohou také přenášet elektrický proud.
Pro vytvoření superionického ledu vědci podle tiskové zprávy z laboratoře vložili krychlovou modifikaci zvanou LED VII mezi dvě diamantové kovadliny při 2,5 gigapascalech a teplotě místnosti. Natlakovaný led pak provedl výlet v příručních zavazadlech, aby dosáhl laserové energetické laboratoře University of Rochester v New Yorku. Tam byl vzorek krátce vystaven šesti ultrafialovým paprskům, aby vytvořil rázovou vlnu. Když se vlnová fronta šířila v malé oblasti ledu, vznikly extrémní fyzikální podmínky, které byly vhodné pro fázový přechod do superionického stavu. Tlak v nich dosáhl 100-300 gigapascalů. Experiment byl nakonec uznán jako úspěch.
Vlastnosti otevřené formy ledu vysvětlují některé jevy na některých planetách sluneční soustavy, jako jsou Uran a Neptun. Jako ledové obři se předpokládá, že tyto dvě planety nesou ve svých pláštích velká množství superionického ledu. V budoucnu to pravděpodobně pomůže vysvětlit, proč mají taková neobvyklá magnetická pole.
"Když někdo začne testovat takové předpovědi, dává to naději, že výsledky studie přimějí vědce přemýšlet o vývoji nových materiálů," uzavírali vědci.
Propagační video:
GRIGORY PUSHKAREV