כוכבי הלכת החיצוניים של מערכת השמש החיצונית עשויים להכיל צורה מוזרה של קרח מים שהוא בו זמנית נוזל ומוצק. כעת, החוקרים יצרו את "המים הסופרוניים" המוזרים האלה כאן על כדור הארץ.
תוכן קשור
- יהלומי גשם עשויים בתוך נפטון ואורנוס
- סערה חדשה גדולה כמו כדור הארץ מעוררת את האווירה של נפטון
הניסוי מוסיף משקל לתיאוריה לפיה קרח סופרוניסטי, שיכול להוליך חשמל כמו שעושה מתכת, עשוי להסביר את השדות המגנטיים המשופעים של אורנוס ונפטון. החוקרים מתארים את ממצאיהם במחקר שפורסם השבוע בכתב העת Nature Physics.
כפי שמדווח קנת צ'אנג בעיתון הניו יורק טיימס, מים הם מולקולה פשוטה מטעה שעשויה משלושה אטומים בלבד: שני הידרוגנים וחמצן המחוברים זה לזה בצורה V. כאשר מולקולות מים רבות מתלכדות, המבנה הקולקטיבי שלהם יכול להשתנות תלוי באיזה מצב הם נמצאים. בנוזל, Vs משתרעים סביב. במהלך ההקפאה הם מתחברים בסריג גביש מרווח יותר, ומכאן נטיית הקרח להתפשט.
חוקרים הבוחנים את תכונותיהם המבניות של מים מצאו כמעט 20 צורות שונות של גבישי קרח, כאשר מולקולות מים מסודרות בתצורות מהפרעה למשושה עד קובית. (למרבה המזל אין לאף אחד את התכונות הקטלניות והקפואות האוקיאנוס של הקרח-תשע הבדיוני שחולם על ידי קורט וונגוט לעריסת החתולים .)
מולקולות המים של הקרח הסופריוני ארוזות זו לזו עד כדי כך שאטומי החמצן שלהם יוצרים סריג נוקשה, כותב צ'אנג. אטומי המימן, הנושאים מטען חיובי, חופשיים לזרום דרכם. יוני המימן הזורמים יכולים לשאת גם זרם חשמלי.
"זה כאילו קרח המים מותך חלקית", אומר ריימונד ז'אנול, אחד מחברי העיתון ופרופסור למדעי האדמה והפלנטה באוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, ל"ניו יורק טיימס " .
על מנת ליצור מים סופריוניים, ז'ילוז ועמיתיו דחפו קרח מים בין שני יהלומים במעבדה הלאומית של לורנס ליוורמור פי 25, 000 מהלחצים שאנו חווים על כדור הארץ, כך לפי הודעה לעיתונות מהמעבדה. הקרח שנמצא תחת לחץ נסע אז במטוס חוצה מדינה במטען שנשא בכדי להגיע למעבדה לאוניברסיטת רוצ'סטר לאנרגיית לייזר בניו יורק. שש קרני לייזר אינטנסיביות הפיצו דופק של אור אולטרה סגול לתוך הדגימה, ושגרו גלי הלם שדחסו את החומר עוד יותר וחיממו אותו.
על פי 1.9 מיליון לחץ אטמוספרי, החוקרים הבחינו בעלייה בצפיפות ובטמפרטורה, כותבת אמילי קונובר בעיתון המדע . שינוי זה הוא עדות לכך שהמדגם נמס, בדיוק כפי שחישובים תיאורטיים היו מנבאים אם זה קרח סופרוניוני. המדגם הוביל גם חשמל.
ענקי הקרח אוראנוס ונפטון עשויים לשאת קרח סופרוניטי במעטפותיהם, תופעה שתייצר שדות מגנטיים שנראים שונים מזו שנוצרה בליבה של כוכב לכת, וכך גם המצב בכדור הארץ, כותב צ'אנג ל"ניו יורק טיימס ".
לניסוי עשויות להיות השלכות קרובות יותר לבית. ז'אולוז מספר ל"טיימס " כי קרח על-גבי יכול להוביל לחומרים חדשים. "כשמתחילים לאמת חיזויים מסוג זה, זה נותן תקווה שאפשר להתחיל לחשוב על הנדסת חומרים חדשים", הוא אומר, "איפה אתה אומר לי אילו תכונות אתה רוצה, ומישהו יכול להשתמש במחשב עכשיו כדי להבין איזה סוג של חומר, איזה סוג של אלמנטים אתה צריך להרכיב, ואיך הם היו צריכים לארוז יחד כדי לבוא עם התכונות האלה. "
