Amikor gyerekek vagyunk, az egyik első dolog, amit az iskolában megtanulunk, a víz fizikai állapotai: szilárd, folyékony és gáz. De ellentétben azzal, ahogyan hangzik, és amit egész életünkben hiszünk, nem ezek az egyedüliek. A kaliforniai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium tudósai a Nature-ben publikáltak egy tanulmányt, amely részletesen bemutatja a közelmúltban felfedezett szuperionos víz Az elméleti fizikusok harminc évvel ezelőtt megjósolták, de csak mostanra figyelték meg a valóságban.

Mi az a szuperionos víz?

A szuperionos víz a víz egy másik formája. Akkor keletkezik, amikor a folyadék magas hőmérséklet és nyomás alá kerül. Ilyen körülmények között sűrűvé és forróvá válik, és olyan szerkezetűvé és viselkedésűvé, mint egy fém.

Hogyan válik a víz egyszerre szilárddá és folyékonnyá?

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan működik a szuperion jelenség, az alapokkal kell kezdenünk: a víz két hidrogénatomból és egy oxigénatomból áll - innen a híres képlet H2O. Ezek általában "V" alakban csoportosulnak, az oxigénatom a két hidrogénatomhoz csatlakozik.

A lézerek által keltett hő és nyomás hatására szuperionikus jégkockák képződését bemutató ábra.

A közönséges jeget, amelyet ismerünk és mindennap használunk, 1H-nak hívják, és a H20 molekulák hatszögeket alkotva csoportosulnak. Vannak azonban más formák is, amelyek a fagyás pillanatában a hőmérséklettől és a nyomástól függően különböző módon strukturálódnak. A tudomány legalább tizenkettőt ismer.

A Lawrence Livermore-i tudósok két darab gyémántot használtak arra, hogy bizonyos mennyiségű vizet összenyomjanak, négyzetcentiméterenként 25 000 kilogrammos nyomással. Így jött létre a VII. jég, amely körülbelül 60 százalékkal sűrűbb, mint a közönséges víz, és szobahőmérsékleten szilárd.

Ezután lézerfénnyel lökéshullámokat okoztak a jégben, több ezer Celsius-fokkal megemelve annak hőmérsékletét, és a földi légkör nyomásának több mint egymilliószorosát kifejtve. A szuperionos jég 4700 Celsius-fokos hőmérsékleten folyékonnyá vált.

Hol található egyszerre szilárd és folyékony víz?

A tudósok úgy vélik, hogy ez a jégképződés a Naprendszer különböző bolygóin és azon túl is jelen lehet, beleértve a Neptunuszt és az Uránuszt. Lehetséges, hogy a felfedezés még a mágneses mező viselkedését is megmagyarázza ezeknek a bolygóknak, amelyek légkörében állandó gyémánteső van.