Tunapokuwa watoto, mojawapo ya mambo ya kwanza tunayojifunza shuleni ni hali halisi ya maji: kigumu, kioevu na gesi. Lakini, kinyume na inavyoonekana na kile tunachotumia maisha yetu kuamini, sio wao pekee. Wanasayansi katika Maabara ya Kitaifa ya Lawrence Livermore, iliyoko California, walichapisha utafiti katika Nature ili kufafanua ugunduzi wa hivi majuzi wa maji ya hali ya juu , aina ya maji ambayo ni gumu na kioevu. Iliyotabiriwa na wanafizikia wa kinadharia miaka thelathini iliyopita, ni sasa tu ndiyo imezingatiwa kweli.

Maji ya juu ni nini?

Maji ya Juu ni nini? bado ni aina nyingine ya maji. Inatokea wakati kioevu kinakabiliwa na viwango vya juu vya joto na shinikizo. Chini ya hali hizi, huishia kuwa mnene na moto, pamoja na umbile na tabia ya chuma.

Je, ni kwa jinsi gani maji huwa gumu na kioevu kwa wakati mmoja?

Ili kuelewa jinsi jambo la superionic linavyofanya kazi, ni muhimu kuanza na misingi: maji huundwa na atomi mbili za hidrojeni na moja ya oksijeni - kwa hiyo formula maarufu ya H2O. Kwa kawaida hujikusanya katika umbo la 'V', huku chembe ya oksijeni ikiungana na atomi mbili za hidrojeni.

Mchoro unaoonyesha uundaji wa vipande vya barafu vya hali ya juu kutokana na joto na shinikizo linalotolewa na leza.

Barafu ya kawaida, ambayo tunajua na kutumia katika maisha ya kila siku, inaitwa 1H, na molekuli za H20zikiwa zimeunganishwa pamoja na kutengeneza aina za heksagoni. Lakini kuna aina nyingine, ambazo zimeundwa kwa njia tofauti, kulingana na joto na shinikizo wakati wa kufungia. Sayansi inafahamu angalau kumi na mbili kati yao.

Lawrence Livermore wanasayansi walitumia vipande viwili vya almasi kukandamiza kiasi fulani cha maji, kwa shinikizo la nguvu ya kilo 25,000 kwa kila sentimita ya mraba. Kwa hivyo, barafu VII iliundwa, karibu 60% nzito kuliko maji ya kawaida na ngumu kwenye joto la kawaida. kutoa shinikizo zaidi ya mara milioni ya angahewa ya Dunia. Barafu ya hali ya juu ilibadilika kuwa kioevu kwenye joto la nyuzi joto 4,700.

Je, inawezekana wapi kupata maji magumu na kimiminika kwa wakati mmoja?

Wanasayansi wanaamini kwamba uundaji huu wa barafu unaweza kuwepo kwenye sayari tofauti katika Mfumo wa Jua na kwingineko, zikiwemo Neptune na Uranus. Inawezekana kwamba ugunduzi huo unasaidia hata kuelezea tabia ya uwanja wa sumaku wa sayari hizi, ambazo angahewa zake hutiwa almasi kila wakati.