Aleksandar Božović
Do sada smo mislili da je led samo zamrznuta voda, zar ne? Međutim, naučnici su sada pronašli novi oblik leda, nazvan superjonski led, što predstavlja revolucionarno otkriće koje menja naše razumevanje fizike: on može ostati čvrst na veoma visokim temperaturama, i to ne bilo kakvim, već hiljadama stepeni. A ako se pitate čemu ovo otkriće služi…
Da li vam Uran i Neptun zvuče zanimljivo? Ove dve planete, među najtajanstvenijima u našem Sunčevom sistemu, mogla bi biti sastavljena upravo od ove varijante vode.
Šta je superjonski led i zašto je tako neobičan?
Možda nikada nismo razmišljali o tome da postoji više vrsta leda, ali ovaj superjonski oblik, za razliku od nama poznatog (koji je jednostavno voda u čvrstom stanju), omogućava kretanje atoma vodonika unutar svoje strukture. To ga čini izuzetno zanimljivim, jer kroz njegovu strukturu atomi mogu da prolaze kao elektroni kroz metal. Ova vrsta leda formira se pod ekstremnim pritiskom, što je i razlog zbog kojeg naučnici veruju da bi mogao postojati unutar Urana i Neptuna.
Naučnici su uspeli da veštački stvore ovu supstancu u laboratoriji pre pet godina. Istraživači sa nekoliko univerziteta u SAD-u, zajedno sa laboratorijom Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) u Kaliforniji, otkrili su novu fazu superjonskog leda.
Iako su naučnici prvi put uspeli da stvore ovu supstancu u laboratoriji pre pet godina, nedavna istraživanja otkrila su još neobičniju fazu superjonskog leda – nazvanu led XIX, koja poseduje još izraženija električna svojstva. Ovo otkriće izazvalo je veliku pažnju naučne zajednice.
Ključ za razumevanje našeg Sunčevog sistema
Magnetna polja Urana i Neptuna mogla bi imati veze sa ovim neobičnim ledom. Naime, obe planete imaju haotična i neuravnotežena magnetna polja sa više polova, za razliku od Zemlje, koja ima samo dva pola.
Možda nam je teško da zamislimo ovu pojavu jer je nama, kao stanovnicima Zemlje, voda poznata kao jednostavna molekularna supstanca u obliku „slova L“, sastavljena od jednog atoma kiseonika i dva atoma vodonika, koji zauzimaju fiksni položaj kada se voda zamrzne.
Međutim, superjonski led je potpuno drugačiji.
Prema istraživačima, ako unutrašnjost ovih planeta sadrži slojeve superjonskog leda sa različitim nivoima provodljivosti, to bi moglo objasniti zašto su njihova magnetna polja tako nepravilna.
Kako je uopšte otkriven?
Superjonski led je struktura u kojoj su atomi kiseonika zaključani u čvrstu kristalnu rešetku, dok jonizovani atomi vodonika slobodno protiču kroz nju, slično kao što elektroni prolaze kroz metale.
Najnovije istraživanje dolazi sa Univerziteta Stanford, a vodila ga je fizičarka Arijana Glison. Suština njene metode se sastojala u stavljanju tankih slojeva vode između dva sloja dijamanta, a zatim izlaganje snažnim laserskim impulsima, čime su dostignute temperature i do 5.000 Kelvina (8.500 °F). Koristeći rendgenske zrake za analizu kristalne strukture, istraživači su otkrili da je reč o potpuno novom obliku čvrste vode.
Difrakcioni obrasci (tehnike koje omogućavaju vizualizaciju načina na koji su atomi raspoređeni unutar materijala) potvrdili su da se ova struktura razlikuje od one proučavane 2019. godine. Novi oblik ima kristalnu rešetku i još veću provodljivost, što znači da omogućava lakše kretanje jona vodonika.
Nakon ovog otkrića, naučnici imaju mnoštvo novih pitanja o vodi u svemiru. Da li negde postoji život prilagođen ovako ekstremnim uslovima? Ko zna? Njihov sledeći zadatak je nastavak istraživanja i sprovođenje novih eksperimenata kako bi bolje razumeli planete koje nas okružuju, piše Union Rayo.
