Μια ομάδα Αμερικανών φυσικών με επικεφαλής τον καθηγητή του Πανεπιστημίου του Σικάγο Vitaly Prakapenko έλαβε για πρώτη φορά υπεριονικό πάγο σε εργαστηριακές συνθήκες, μια κατάσταση νερού στην οποία σχηματίζεται ένα άκαμπτο κρυσταλλικό πλέγμα από ιόντα οξυγόνου και τα ιόντα υδρογόνου κινούνται ελεύθερα μέσα από αυτό.
Προηγουμένως, οι επιστήμονες μόνο μία φορά κατάφεραν να αποκτήσουν υπεριονικό πάγο (πάγος XVIII) σε εργαστηριακές συνθήκες. Αυτό έγινε κατά τη διάρκεια ενός δυναμικού πειράματος στο οποίο μια σταγόνα νερού σφιγμένη σε μια διαμαντένια μέγγενη εκτέθηκε σε ένα ωστικό κύμα που δημιουργήθηκε από ένα λέιζερ. Ως αποτέλεσμα, σχηματίστηκε υπεριονικός πάγος, ο οποίος υπήρχε μόνο για λίγες στιγμές.
Στο νέο πείραμα, οι επιστήμονες επέλεξαν μια διαφορετική προσέγγιση. Χρησιμοποίησαν μια μέγγενη με διαμάντια για να αναπαράγουν πίεση υψηλής έντασης συγκρίσιμη με αυτή που μπορεί να δει κανείς στους πυρήνες των πλανητών. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν το σύγχροτρο της Προηγμένης Πηγής Φωτονίων για να δημιουργήσουν φωτεινές δέσμες ακτίνων Χ — που απαιτούνται για τη θέρμανση μιας σταγόνας νερού σε ακραίες θερμοκρασίες. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, διαπιστώθηκε επίσης ότι ο σχηματισμός υπεριονικού πάγου δεν απαιτεί πίεση 50 GPa, όπως πίστευαν παλαιότερα. Ήταν δυνατό να ληφθεί ένα δείγμα ενός ασυνήθιστου υλικού σε πίεση 20 GPa.
«Φανταστείτε έναν κύβο του οποίου το πλέγμα περιέχει ιόντα οξυγόνου στις γωνίες και ιόντα υδρογόνου μεταξύ τους. Όταν εισέρχεται στη νέα υπεριονική φάση, το πλέγμα διαστέλλεται, επιτρέποντας στα ιόντα υδρογόνου να κινούνται ενώ τα ιόντα οξυγόνου παραμένουν στη θέση τους. Μοιάζει με στερεά πλέγματα οξυγόνου που βρίσκονται σε έναν ωκεανό από επιπλέοντα άτομα υδρογόνου», σχολίασε ένας από τους επιστήμονες στο πείραμα.
Σημειώνεται ότι ο υπεριονικός πάγος δεν υπάρχει μόνο σε μακρινούς πλανήτες, αλλά και στη Γη. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, παίζει ρόλο στη διατήρηση του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη μας, το οποίο προστατεύει την επιφάνεια της Γης από την κοσμική ακτινοβολία. Πλανήτες όπως ο Άρης ή ο Ερμής δεν έχουν μαγνητικό πεδίο, γεγονός που τους καθιστά ευαίσθητους στις επιθετικές επιδράσεις της κοσμικής ακτινοβολίας και άλλων παραγόντων. Επιστήμονες σκεφτείτε, ότι η μελέτη του υπεριονικού πάγου θα μπορούσε να παίξει σημαντικό ρόλο στην αναζήτηση πλανητών που συντηρούν τη ζωή.
Διαβάστε επίσης:
- Η «ισχυρή έκρηξη ακτίνων γάμμα του σύμπαντος» αποδείχθηκε ότι ήταν μια αντανάκλαση διαστημικών συντριμμιών
- Ένας νέος ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων θα πιάσει ένα πιθανό σήμα από την αρχή του σύμπαντος