Eksperymenty prowadzone w warunkach laboratoryjnych wskazały na istnienie zagadkowej formy lodu. Ten nie zaczyna jednak topnieć, gdy temperatura przekracza 0 stopni Celsjusza. Mówimy o materiale, który jest jednocześnie stały i płynny. Zdaniem naukowców można go spotkać wewnątrz masywnych i zawierających wodę obiektów, takich jak Uran czy Neptun.
Czytaj też: Substancja związana z życiem wykryta na pobliskim księżycu. Wyniki obserwacji nie pozostawiają wątpliwości
W toku prowadzonych eksperymentów naukowcy przed kilkoma laty stworzyli ten lód, określając go mianem superjonowego. Cztery lata temu potwierdzili natomiast jego istnienie i strukturę krystaliczną. Najnowsze ustalenia w tej sprawie zostały zaprezentowane na łamach Scientific Reports.
Jak się okazuje, wyciągnięte wnioski mogą być kluczowe w kontekście poznawania tajemnic planet pokroju Urana i Neptuna. Wśród pytań, na które odpowiedzi chcieliby uzyskać badacze, wymienia się między innymi te poświęcone dziwnie zachowującym się polom magnetycznym tych obiektów. Co więcej, lód superjonowy może być zaskakująco powszechny, występując na wielu planetach pozasłonecznych, zwanych zwyczajowo egzoplanetami.
Lód superjonowy może występować wewnątrz obiektów takich jak Uran czy Neptun
Czym różnią się one od Ziemi? Przede wszystkim ciśnieniem, które może być nawet dwa miliony razy większe niż panujące w atmosferze ziemskiej. Z kolei w ich wnętrzach mogą panować temperatury wyższe od spotykanych na powierzchni Słońca. Jeśli zaś chodzi o strukturę tej nietypowej substancji, to tamtejsze atomy tlenu są zamknięte w sześciennej siatce. Z kolei zjonizowane atomy wodoru są uwalniane i przepływają przez tę siatkę na podobnej zasadzie, jak elektrony przez metale.
W ten sposób lód superjonowy zyskuje właściwości przewodzące oraz cechuje się wyższą temperaturą topnienia. W ramach ostatnich eksperymentów, w których skorzystano z bardzo silnych laserów, naukowcy postanowili potraktować takimi wiązkami wodę umieszczoną między dwiema warstwami diamentu. W takich okolicznościach temperatura została podniesiona do około 4700 stopni Celsjusza, a ciśnienie – do dwóch milionów atmosfer.
Czytaj też: Zaskakujące wyniki badań próbek z planetoidy! Co się w nich znajduje?
Chodziło rzecz jasna o naśladowanie warunków panujących według przewidywań wewnątrz planet pokroju Neptuna. Wykorzystując dyfrakcję promieni rentgenowskich naukowcy byli w stanie dostrzec strukturę krystaliczną lodu superjonowego, choć sprzyjające warunki utrzymywały się zaledwie przez ułamek sekundy. Jak wyjaśniają członkowie zespołu badawczego, uwieczniony przez nich lód ma strukturę sześcienną oraz zwiększoną przewodność względem poprzednich obserwacji. Wydaje się, że zwiększone przewodnictwo tego superjonowego lodu powinno sprzyjać występowaniu anomalii magnetycznych obserwowanych na Uranie czy Neptunie. Jak jeszcze mogą nas zaskoczyć planety inne niż Ziemia?
