Skupina amerických fyziků pod vedením profesora University of Chicago Vitaly Prakapenka poprvé získala v laboratorních podmínkách superiontový led, stav vody, ve kterém se z kyslíkových iontů tvoří tuhá krystalická mřížka a ionty vodíku se jí volně pohybují.
Dříve se vědcům podařilo získat superionický led (led XVIII) v laboratorních podmínkách pouze jednou. To bylo provedeno v průběhu dynamického experimentu, ve kterém byla kapka vody upnutá v diamantovém svěráku vystavena rázové vlně generované laserem. V důsledku toho se vytvořil superionický led, který existoval jen několik okamžiků.
V novém experimentu zvolili vědci jiný přístup. Použili diamantový svěrák k reprodukci vysokého tlaku srovnatelného s tím, co lze vidět v jádrech planet. Poté použili synchrotron Advanced Photon Source ke generování jasných paprsků rentgenového záření – potřebných k zahřátí kapky vody na extrémní teploty. Během experimentu bylo také zjištěno, že tvorba superiontového ledu nevyžaduje tlak 50 GPa, jak se dříve věřilo. Podařilo se získat vzorek neobvyklého materiálu při tlaku 20 GPa.
„Představte si krychli, jejíž mřížka obsahuje v rozích ionty kyslíku a mezi nimi ionty vodíku. Když vstoupí do nové superionické fáze, mřížka se rozšíří a umožní iontům vodíku pohybovat se, zatímco ionty kyslíku zůstanou na svém místě. Vypadá to jako pevné kyslíkové mřížky umístěné v oceánu plovoucích atomů vodíku,“ komentoval experiment jeden z vědců.
Je třeba poznamenat, že superionický led existuje nejen na vzdálených planetách, ale také na Zemi. Podle vědců hraje roli v udržování magnetického pole naší planety, které chrání povrch Země před kosmickým zářením. Planety jako Mars nebo Merkur nemají magnetické pole, což je činí náchylnými k agresivním účinkům kosmického záření a dalším faktorům. Vědci zvážit, že studium superiontového ledu by mohlo hrát důležitou roli při hledání planet udržujících život.
Přečtěte si také:
- Ukázalo se, že „mocný gama záblesk vesmíru“ je odrazem vesmírného odpadu
- Nový detektor gravitačních vln zachytí možný signál z počátku vesmíru