Ketika kita masih kecil, salah satu hal pertama yang kita pelajari di sekolah adalah wujud fisik air: padat, cair, dan gas. Namun, berlawanan dengan kedengarannya dan apa yang kita yakini selama ini, mereka bukanlah satu-satunya. Para ilmuwan dari Lawrence Livermore National Laboratory, yang berlokasi di California, telah menerbitkan sebuah penelitian di Nature yang merinci penemuan baru-baru ini tentang air superionik Diprediksi oleh fisikawan teoretis tiga puluh tahun yang lalu, namun baru sekarang diamati secara nyata.

Apa yang dimaksud dengan air superionik?

Air superionik adalah bentuk lain dari air, yang terjadi ketika cairan bertemu dengan suhu dan tekanan tingkat tinggi. Dalam kondisi ini, air menjadi padat dan panas, dengan tekstur dan perilaku seperti logam.

Bagaimana air menjadi padat dan cair pada saat yang bersamaan?

Untuk memahami bagaimana fenomena superionik bekerja, Anda harus mulai dengan dasar-dasarnya: air terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen - karena itu rumus yang terkenal adalah H2O. Kedua atom ini biasanya berkelompok dalam bentuk 'V', dengan atom oksigen bergabung dengan dua atom hidrogen.

Ilustrasi yang menunjukkan pembentukan es batu superionik dari panas dan tekanan yang dihasilkan oleh laser.

Es yang biasa kita kenal dan gunakan setiap hari disebut 1H, dan molekul-molekul H20 mengelompok membentuk segi enam. Namun, ada bentuk-bentuk lain, yang menyusun diri mereka sendiri dengan cara yang berbeda, bergantung pada suhu dan tekanan pada saat pembekuan. Ilmu pengetahuan mengetahui setidaknya ada dua belas bentuk es.

Para ilmuwan di Lawrence Livermore menggunakan dua buah berlian untuk memampatkan sejumlah air, dengan tekanan 25.000 kilogram-gaya per sentimeter persegi. Dengan demikian, terciptalah es VII, yang sekitar 60 persen lebih padat dari air biasa dan padat pada suhu kamar.

Mereka kemudian menggunakan sinar laser untuk menimbulkan gelombang kejut pada es, meningkatkan suhunya hingga ribuan derajat celcius dan memberikan tekanan lebih dari satu juta kali lipat dari atmosfer Bumi. Es superionik berubah menjadi cair pada suhu 4.700 derajat Celcius.

Di mana mungkin menemukan air padat dan air cair pada saat yang bersamaan?

Para ilmuwan meyakini bahwa formasi es ini mungkin ada di berbagai planet di Tata Surya dan di luar Tata Surya, termasuk Neptunus dan Uranus. Penemuan ini bahkan bisa membantu menjelaskan perilaku medan magnet planet-planet ini, yang atmosfernya selalu dihujani berlian.