Khi chúng ta còn nhỏ, một trong những điều đầu tiên chúng ta học ở trường là các trạng thái vật lý của nước: rắn, lỏng và khí. Nhưng, trái với những gì có vẻ và những gì chúng ta dành cả đời để tin tưởng, họ không phải là những người duy nhất. Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore, đặt tại California, đã công bố một nghiên cứu trên Nature để nêu chi tiết về phát hiện gần đây về nước siêu âm , một dạng nước vừa ở thể rắn vừa ở thể lỏng. Được các nhà vật lý lý thuyết dự đoán cách đây 30 năm, nhưng đến bây giờ nó mới thực sự được quan sát thấy.

Nước siêu âm là gì?

Nước siêu âm là một dạng khác của nước. Nó xảy ra khi chất lỏng phải đối mặt với nhiệt độ và áp suất cao. Trong những điều kiện này, nước cuối cùng trở nên đặc và nóng, với kết cấu và hành vi của kim loại.

Làm thế nào để nước trở thành chất rắn và chất lỏng cùng một lúc?

Để hiểu cách thức hoạt động của hiện tượng mê tín dị đoan, cần bắt đầu với những điều cơ bản: nước được hình thành bởi hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy – do đó có công thức H2O nổi tiếng. Chúng thường cụm lại theo hình chữ 'V', trong đó nguyên tử oxy liên kết với hai nguyên tử hydro.

Hình minh họa cho thấy sự hình thành các khối băng siêu ion từ nhiệt và áp suất do tia laze tạo ra.

Nước đá thông thường mà chúng ta biết và sử dụng trong cuộc sống hàng ngày được gọi là 1H và các phân tử H20 làđược nhóm lại với nhau tạo thành các loại hình lục giác. Nhưng có những dạng khác, được cấu trúc theo những cách khác nhau, tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất tại thời điểm đóng băng. Khoa học biết ít nhất mười hai trong số chúng.

Các nhà khoa học của Lawrence Livermore đã sử dụng hai mảnh kim cương để nén một lượng nước nhất định, với áp suất 25.000 kilôgam lực trên mỗi centimet vuông. Do đó, băng VII đã được tạo ra, đặc hơn khoảng 60% so với nước thông thường và ở thể rắn ở nhiệt độ phòng.

Sau đó, họ sử dụng ánh sáng laze để tạo ra sóng xung kích trong băng, làm tăng nhiệt độ của nó lên hàng nghìn độ C. gây ra một áp suất lớn hơn một triệu lần so với bầu khí quyển của Trái đất. Băng siêu ion biến thành chất lỏng ở nhiệt độ 4.700 độ C.

Có thể tìm thấy nước ở thể rắn và thể lỏng cùng một lúc ở đâu?

Các nhà khoa học tin rằng sự hình thành băng này có thể hiện diện trên các hành tinh khác nhau trong Hệ Mặt Trời và xa hơn nữa, bao gồm Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương. Có thể phát hiện này thậm chí còn giúp giải thích hành vi của từ trường của những hành tinh này, những hành tinh có bầu khí quyển liên tục được bao phủ bởi kim cương.