Superionik Su Buz Nəhənglərinin Sirri İlk Dəfə Aşkarlandı: Nəyi Kəşf Etdilər?

Superionik su: buz nəhənglərinin sirli daxili dünyası

Neptun və Uran kimi buz nəhənglərinin mərkəzində mövcud olan superionik su elm dünyasında uzun illərdir maraq doğurur. 1980-ci illərdə nəzəri olaraq irəli sürülən bu maddə yalnız 2018-ci ildə laboratoriya şəraitində ilk dəfə yaradılıb. Bu vəziyyətdə oksigen atomları möhkəm kristal şəbəkə əmələ gətirir, hidrogen ionları isə sərbəst hərəkət edərək elektrik keçiriciliyini təmin edir.

Laboratoriyada yeni kəşflər

SLAC Milli Accelerator Laboratoriyası və digər qabaqcıl tədqiqat mərkəzləri superionik suyun atom yığılma strukturlarını araşdırıblar. Matter in Extreme Conditions (MEC) aləti, Linac Coherent Light Source (LCLS) və European XFEL kimi yüksək texnologiyalı qurğular lazer şokları vasitəsilə yüksək təzyiq və temperatur şəraiti yaradaraq superionik sudakı atomların müxtəlif yığılma strukturlarını müəyyən ediblər.

Qarışıq kristal strukturların sirri

Tədqiqatlar göstərir ki, superionik sudakı oksigen atomları BCC, FCC və HCP kimi müxtəlif yığılma strukturlarında eyni şəraitdə mövcuddur. BCC strukturu oksigen atomlarını 68% səmərə ilə yığır, FCC və HCP isə 74% səmərə ilə təşkil olunub. Bu qarışıq strukturun mövcudluğu alimlər üçün qeyri-adi və maraqlı bir haldır.

Ekspertlərin fikirləri

Arianna Gleason bildirir ki, “Superionik suyun unikal strukturu onun elektrik keçiriciliyinə səbəb ola bilər.” Nick Hartley əlavə edir: “Bu tədqiqatlar çox çətindir.” Alessandra Ravasio vurğulayır ki, “Superionik şəraitin yaradılması və yüksək dəqiqlikli difraqsiya məlumatlarının toplanması əsas rol oynadı.” Dominik Kraus isə təcrübənin nəticələrindən çox təəccübləndiklərini deyir: “LCLS-də ilk təcrübədən sonra nəticələr bizi çaşdırdı.”

İnsan və kainat üçün əhəmiyyəti

Bu kəşf buz nəhənglərinin maqnit sahələrinin yaranması və daxili dinamikasının daha yaxşı başa düşülməsinə imkan verir. Superionik suyun qarışıq kristal strukturları planetlərin daxili proseslərinə yeni işıq tutur və bu, kosmosun sirrlərini açmaqda insanlığa yeni imkanlar yaradır.

Nəticə

Superionik suyun tədqiqi hələ başlanğıc mərhələsindədir. Onun elektrik keçiriciliyi və kimyəvi tərkibə təsiri barədə suallar hələ cavabsızdır. Lakin bu unikal maddənin sirrlərinin açılması elm və texnologiyada yeni səhifə açmağa hazırlaşır.