En gruppe amerikanske fysikere ledet af University of Chicago professor Vitaly Prakapenko opnåede for første gang superionisk is under laboratorieforhold, en tilstand af vand, hvor et stift krystalgitter dannes af oxygenioner, og brintioner bevæger sig frit igennem det.
Tidligere lykkedes det kun én gang forskerne at opnå superionisk is (is XVIII) under laboratorieforhold. Dette blev gjort i løbet af et dynamisk eksperiment, hvor en dråbe vand fastspændt i en diamantskruestik blev udsat for en stødbølge genereret af en laser. Som et resultat blev der dannet superionisk is, som kun eksisterede i få øjeblikke.
I det nye eksperiment valgte forskerne en anden tilgang. De brugte en diamantskruestik til at reproducere højintensitetstryk, der kan sammenlignes med, hvad der kan ses i planeternes kerne. De brugte derefter Advanced Photon Source synkrotronen til at generere lyse stråler af røntgenstråler - nødvendige for at opvarme en dråbe vand til ekstreme temperaturer. Under forsøget blev det også fastslået, at dannelsen af superionisk is ikke kræver et tryk på 50 GPa, som tidligere antaget. Det var muligt at opnå en prøve af et usædvanligt materiale ved et tryk på 20 GPa.
"Forestil dig en terning, hvis gitter indeholder oxygenioner i hjørnerne og hydrogenioner mellem dem. Når det går ind i den nye superioniske fase, udvider gitteret sig, hvilket tillader brintioner at bevæge sig, mens oxygenioner forbliver på plads. Det ligner faste iltgitter placeret i et hav af flydende brintatomer," kommenterede en af forskerne om eksperimentet.
Det bemærkes, at superionisk is ikke kun findes på fjerne planeter, men også på Jorden. Ifølge videnskabsmænd spiller det en rolle i at opretholde vores planets magnetfelt, som beskytter jordens overflade mod kosmisk stråling. Planeter som Mars eller Merkur har ikke et magnetfelt, hvilket gør dem modtagelige for de aggressive virkninger af kosmisk stråling og andre faktorer. Videnskabsmænd overveje, at studiet af superionisk is kunne spille en vigtig rolle i søgen efter livsopretholdende planeter.
Læs også:
- Det "stærke gamma-stråleudbrud af universet" viste sig at være en afspejling af rumaffald
- En ny gravitationsbølgedetektor vil fange et muligt signal fra universets begyndelse