Bilim insanları Neptün ve Uranüs’ün içini açıklamaya yardımcı olabilecek tuhaf yeni bir buz formu keşfetti

Neptün ve Uranüs gibi gezegenlerin derinliklerinde buz bulunduğunu keşfeden bilim insanları, bunun nasıl bir form aldığını ve nasıl davrandığını öğrenmek istiyor. Onu kazıp Dünya’ya geri taşıyamazlar, bu yüzden bir sonraki en iyi şeyi yaparlar: o aşırı koşulları laboratuvarda yeniden yaratmak.

Fransa’nın Alternatif Enerjiler ve Atom Enerjisi Komisyonu CEA’dan Alexis Forestier liderliğindeki bilim adamlarından oluşan bir ekip tam da bunu yaptı. Keşfettikleri şey, bu uzak dünyaların garip manyetik alanlarını ve derin iç katmanlarını daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.

Sıcak buzun tuhaf dünyası

Bu gezegenlerde buz, soğuk bir içeceğin içine koyduğunuz donmuş küplere benzemez. Altındaki yoğun ısı ve basınç nedeniyle süperiyonik buz olarak bilinen tuhaf bir duruma girer. Bu egzotik aşamada, oksijen atomları katı bir ızgaraya kilitlenirken, hidrojen çekirdekleri bir sıvı gibi serbestçe akarak elektriği iletmesine olanak tanıyor. Bilim adamları bu sıcak, iletken buzun varlığını zaten biliyorlardı, ancak hangi spesifik kristal şekillerini oluşturduğunu bilmiyorlardı.

Bunu öğrenmek için, elmas örs hücresi adı verilen bir cihazın içindeki iki ultra sert elmasın arasına küçük buz örnekleri sıkıştırdılar. Bu sıkışıp kalan buzu lazerlerle 1.800 Kelvin’in üzerine ısıttılar. Bunu, Dünya’nın atmosferik basıncının 2 milyon katından fazla olan 230 gigapaskal’a ulaşan basınca maruz bıraktılar.

Ve keşfettikleri şey dikkate değerdi. Avrupa Sinkrotron Radyasyon Tesisi’ndeki X-ışını kırınımı, oksijen atomlarının altıgen sıkı paket (hcp) olarak bilinen altıgen bir yapıya kilitlendiğini ortaya çıkardı. Ekibin 200 gigapaskal ve 1.800 Kelvin’in üzerinde bu form, yüzey merkezli kübik (fcc) fazın yerini alarak süperiyonik buzun baskın fazı haline geldi. Fiziksel İnceleme Mektupları.

“Bir H romanının kesin gözlemini rapor ediyoruz.₂Çalışma yazarları, “HCP oksijen alt örgüsünü benimseyen buz fazı” yorumunu yaptı.

Uzak iç mekanların haritalanması

Araştırmayı önemli kılan şey, güneş sistemimizdeki buzlu devlerin derinliklerinde neler olup bittiğine dair daha net bir resim elde etmemize yardımcı olabilmesidir. Uranüs ve Neptün gibi gezegenlerde süperiyonik buzun, olağandışı manyetik alanların üretilmesinde rol oynadığı ileri sürülüyor. Altıgen form, kübik olandan farklı elektriksel ve mekanik özelliklere sahip olabileceğinden, keşif, bilim adamlarının bu gezegenlerin iç mekanlarını modelleme şeklini değiştirebilir.

“Sıcak ve yoğun buzun süperiyonik rejiminde fcc-hcp martenzitik geçişin varlığı, Uranüs ve Neptün’ün gezegen modelleri için anlamlara sahip olabilir.”