Ifølge forskere kan superionisk is være indeholdt i tarmene i Uranus og Neptune.
Amerikanske fysikere fra Livermore National Laboratory har modtaget en ny form for stof kaldet superionisk is. Det kan findes på iskolde gigantplaneter som Uranus eller Neptune. Dette rapporteres i en artikel, der er offentliggjort i tidsskriftet Nature Physics.
Som du ved er vand et simpelt molekyle, der kun består af tre atomer: to hydrogenatomer og et iltatom, bundet sammen i en V-form. Når flere vandmolekyler mødes, kan deres kollektive struktur ændre sig afhængigt af, i hvilken tilstand de er i. Under frysning kombineres de for eksempel til en stiv krystalgitter, som er mere rummelig, og brintioner bevæger sig frit langs det.
Den såkaldte superioniske is blev først forudsagt for 30 år siden og antages at eksistere på isdækkede planeter. Forskere, der studerer de strukturelle egenskaber ved vand, har opdaget næsten 20 forskellige former for iskrystallitter, med vandmolekyler i konfigurationer, der spænder fra forstyrrede til hexagonal og kubisk.
Superioniske ismolekyler er så tæt arrangeret, at deres oxygenatomer danner et stift gitter. Derefter strømmer hydrogenatomer, der bærer en positiv ladning, frit gennem det som en væske. Og de faldende brintioner kan også føre en elektrisk strøm.
For at skabe superionisk is lagde forskerne en kubisk modifikation kaldet is VII mellem to diamantambolter ved 2,5 gigapascals og stuetemperatur, ifølge en pressemeddelelse fra laboratoriet. Isen under tryk foretog derefter en langrendstur i bærebagage for at nå University of Rochester's laserenergilaboratorium i New York. Der blev prøven kort udsat for seks ultraviolette stråler for at skabe en chokbølge. Når bølgefronten udbredte sig i et lille område med is, opstod ekstreme fysiske forhold, der var egnede til en faseovergang til en superionisk tilstand. Presset i dem nåede 100-300 gigapascals. Eksperimentet blev til sidst anerkendt som en succes.
Egenskaberne ved den åbne form af is forklarer nogle af fænomenerne på nogle planeter i solsystemet, såsom Uranus og Neptune. Som isgiganter menes disse to planeter at bære store mængder superionisk is i deres kappe. I fremtiden vil dette sandsynligvis hjælpe med at forklare, hvorfor de har så usædvanlige magnetfelter.
”Når nogen begynder at teste sådanne forudsigelser, giver det håb om, at resultaterne af undersøgelsen får forskere til at tænke over udviklingen af nye materialer,” konkluderede forskerne.
Salgsfremmende video:
GRIGORY PUSHKAREV