Planet-planet tata surya luar yang penuh teka-teki dapat menampung bentuk es air aneh yang secara bersamaan berbentuk cair dan padat. Sekarang, para peneliti telah menciptakan "air superionik" yang aneh ini di Bumi.
Konten terkait
- Ini Mungkin Hujan Berlian Di Dalam Neptunus dan Uranus
- Badai Baru Sekuat Bumi Mengaduk Atmosfer Neptunus
Percobaan menambah bobot pada teori bahwa es superionik, yang dapat menghantarkan listrik seperti logam, dapat menjelaskan medan magnet miring Uranus dan Neptunus. Para peneliti menggambarkan temuan mereka dalam studi yang diterbitkan minggu ini di jurnal Nature Physics.
Seperti yang dilaporkan Kenneth Chang untuk New York Times, air adalah molekul yang tampak sederhana yang hanya terdiri dari tiga atom: dua hidrogen dan oksigen yang dihubungkan bersama dalam bentuk-V. Ketika banyak molekul air berkumpul, struktur kolektif mereka dapat berubah tergantung pada keadaan mereka. Dalam bentuk cair, Vs mengalir deras. Selama pembekuan, mereka terhubung dalam kisi kristal yang lebih luas, karenanya kecenderungan es untuk mengembang.
Para peneliti yang menyelidiki sifat-sifat struktural air telah menemukan hampir 20 bentuk kristal es yang berbeda, dengan molekul-molekul air tersusun dalam konfigurasi dari tidak teratur menjadi heksagonal hingga kubik. (Untungnya, tidak ada yang memiliki sifat mematikan dan pembekuan laut dari Ice-sembilan fiksi yang diimpikan oleh Kurt Vonnegut untuk Cat's Cradle .)
Molekul air es superionik dikemas bersama dengan sangat erat sehingga atom oksigennya membentuk kisi yang kaku, kata Change. Atom hidrogen, yang membawa muatan positif, kemudian bebas mengalir melaluinya. Ion hidrogen yang mengalir juga dapat membawa arus listrik.
"Seolah-olah es air sebagian cair, " Raymond Jeanloz, salah satu penulis makalah dan profesor ilmu bumi dan planet di University of California, Berkeley, mengatakan kepada The New York Times .
Untuk membuat air superionik, Jeanloz dan rekan-rekannya mengompres es air di antara dua berlian di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore hingga 25.000 kali tekanan yang kita alami di Bumi, menurut siaran pers dari laboratorium. Es di bawah tekanan kemudian mengambil naik pesawat lintas negara di bagasi untuk mencapai Laboratorium Rochester untuk Laser Energetika di New York. Enam sinar laser yang intens menembakkan pulsa sinar ultraviolet ke dalam sampel, mengirimkan gelombang kejut yang menekan bahan lebih jauh serta memanaskannya.
Pada tekanan atmosfer sekitar 1, 9 juta kali, para peneliti mengamati lonjakan kepadatan dan suhu, tulis Emily Conover untuk Science News . Perubahan itu adalah bukti bahwa sampel meleleh, seperti yang diperkirakan oleh perhitungan teoritis jika itu es superionik. Sampel juga menghantarkan listrik.
Raksasa es Uranus dan Neptunus mungkin membawa es superionik di mantel mereka, sebuah fenomena yang akan menghasilkan medan magnet yang terlihat berbeda dari yang dihasilkan pada inti sebuah planet, seperti halnya situasi di Bumi, tulis Chang for The New York Times.
Eksperimen ini juga memiliki implikasi lebih dekat ke rumah. Jeanloz mengatakan kepada The Times bahwa es superionik dapat menyebabkan material baru. "Ketika seseorang mulai memvalidasi prediksi semacam itu, itu memberi harapan bahwa seseorang dapat mulai berpikir tentang merekayasa bahan-bahan baru, " katanya, "di mana Anda memberi tahu saya properti apa yang Anda inginkan, dan seseorang dapat menggunakan komputer sekarang untuk mencari tahu seperti apa bahan, elemen apa yang harus Anda kumpulkan, dan bagaimana mereka harus dikemas bersama untuk menghasilkan properti-properti itu. "
