Çocukken, okulda öğrendiğimiz ilk şeylerden biri suyun fiziksel halleridir: katı, sıvı ve gaz. Ancak kulağa geldiğinin ve hayatımızı inandığımızın aksine, bunlar tek değildir. Kaliforniya'da bulunan Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndan bilim insanları, Nature dergisinde yayınladıkları bir çalışmada, yakın zamanda keşfedilen süperiyonik su Teorik fizikçiler tarafından otuz yıl önce öngörülen bu durum, ancak şimdi gerçek anlamda gözlemlenebildi.

Süperiyonik su nedir?

Süperiyonik su, suyun başka bir formudur. Sıvı yüksek sıcaklık ve basınç seviyeleriyle karşılaştığında ortaya çıkar. Bu koşullar altında, bir metalin dokusu ve davranışıyla yoğun ve sıcak hale gelir.

Su nasıl aynı anda hem katı hem de sıvı hale gelir?

Süperiyonik fenomenin nasıl çalıştığını anlamak için temel bilgilerle başlamalısınız: su iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşur - dolayısıyla ünlü H2O formülü. Normalde oksijen atomu iki hidrojen atomunu birleştirerek 'V' şeklinde bir araya gelirler.

Lazerler tarafından üretilen ısı ve basınçtan süperiyonik buz küplerinin oluşumunu gösteren çizim.

Bildiğimiz ve her gün kullandığımız buz 1H olarak adlandırılır ve H20 molekülleri bir araya gelerek altıgenler oluşturur. Ancak donma anındaki sıcaklık ve basınca bağlı olarak kendilerini farklı şekillerde yapılandıran başka formlar da vardır. Bilim bunlardan en az on iki tanesini bilmektedir.

Lawrence Livermore'daki bilim adamları, santimetre kare başına 25.000 kilogram kuvvetinde bir basınçla belirli bir miktar suyu sıkıştırmak için iki parça elmas kullandılar. Böylece, normal sudan yaklaşık yüzde 60 daha yoğun ve oda sıcaklığında katı olan buz VII oluşturuldu.

Daha sonra buzda şok dalgalarına neden olmak için lazer ışığı kullandılar, sıcaklığını binlerce santigrat derece yükselttiler ve Dünya atmosferinin bir milyon katından daha fazla bir basınç uyguladılar. Süperiyonik buz 4.700 santigrat derece sıcaklıkta sıvıya dönüştü.

Katı ve sıvı suyu aynı anda nerede bulmak mümkündür?

Bilim insanları bu buz oluşumunun Neptün ve Uranüs de dahil olmak üzere Güneş Sistemi ve ötesindeki farklı gezegenlerde bulunabileceğine inanıyor. Keşfin, atmosferleri sürekli elmas yağmuruna sahip olan bu gezegenlerin manyetik alanının davranışını açıklamaya yardımcı olması bile mümkün.