Şaşırtan Gelişme: Güneş’ten Daha Sıcak Bir Buz Fazı Keşfedildi!

Şaşırtan Gelişme: Güneş’ten Daha Sıcak Bir Buz Fazı Keşfedildi!
Okunuyor Şaşırtan Gelişme: Güneş’ten Daha Sıcak Bir Buz Fazı Keşfedildi!

Çok düşük sıcaklıkları düşündüğünüzde, ekseriyetle aklınıza birinci gelen şeylerden biri buz kütleleri olacaktır. Buz, bizim için harika bir “soğuk” varlıktır. Lakin büyük gezegenlerin çekirdeğinde olduğu üzere çok basınçlarda ve sıcaklıklarda, tuhaf bir şey olabilir. Bu türlü bir ortamda Güneş’in yüzeyinden daha yüksek bir sıcaklık bulunsa da, buz katı halde kalabilir.

Bu tıp su buzu “süperiyonik buz” olarak isimlendiriliyor ve buz, sıvı ve buhar dahil olmak üzere suyun yapısal olarak oluşturabileceği yaklaşık 20 faz listesinin içerisinde yer alıyor. Araştırmacılar, Nature Physics’te iki süperiyonik buz fazının keşfini ve karakterizasyonunu bildirdiler, daha evvel üzerinde çalışabilmek için elde edilenden daha uzun mühlet buzu muteber ve istikrarlı bir biçimde yine yaratmanın bir yolunu bulduklarını belirttiler.

Bir süperiyonik faz, deniz düzeyindeki atmosferik basıncın 200.000 ila 600.000 katı ortasında ve birkaç yüz ila 1.000°C’nin üzerinde bir sıcaklık aralığında gerçekleşiyor. Oburu ise Dünya’nın merkezinde bulunan basıncın yarısına kadar uzanıyor ve sıcaklıklar binlerce dereceye çıkıyor.

Chicago Üniversitesi araştırma profesörü ve Argonne Ulusal Laboratuvarı Gelişmiş Foton Kaynağı ışın sınırı bilimcisi olan ortak muharrir Vitali Prakapenka yaptığı açıklamada, “Bu bir sürprizdi – herkes bu fazın, birinci bulduğumuz yerden çok daha yüksek basınca kadar ortaya çıkmayacağını düşünüyordu” dedi ve ekledi: “Ama birkaç güçlü araç sayesinde, hususun yeni bir fazını oluşturan bu yeni buzun özelliklerini çok gerçek bir formda haritalayabildik.

Daha yüksek sıcaklıklarda ve inanılmaz basınçlarda buz katı kalıyor, lakin atomik yapısı değerli ölçüde değişiyor. Basınç ve sıcaklık kaldırıldığında, buz olağan durumuna geri dönüyor.

Prakapenka, “Bir küp, köşelerinde oksijen atomları bulunan bir kafes hayal edin” diyor ve devam ediyor: “Bu yeni süperiyonik faza dönüştüğünde, kafes genişler ve oksijen atomları pozisyonlarında sabit kalırken hidrojen atomlarının hareket etmesine müsaade verir. Yüzen hidrojen atomlarından oluşan bir okyanusta duran katı bir oksijen kafesi üzere.

Muhteşem iyonik buz, sıvı sudan daha az ağır olduğunu esasen bildiğimiz olağan buzdan daha az ağır. Ayrıyeten renk de değiştiriyor. Su buzu, nasıl donduğuna bağlı olarak şeffaf ila bulutlu beyaz olabilirken, süperiyonik buz ışıkla farklı formda etkileşime girdiğinden ötürü daha koyu gözüküyor.

Prakapenka, “Unsurun yeni bir hali, yani temelde yeni bir gereç üzere davranıyor ve düşündüğümüzden farklı olabilir” diyor.

Gezegen bilimciler, Neptün ve Uranüs’ün yanı sıra Güneş Sistemi’nin ötesindeki başka buz devi gezegenlerde de basınç ve sıcaklıklarda benzeri çok şartların var olabileceğine inanıyorlar. Süperiyonik buzun özelliklerini anlamak, bu gezegenlerin özelliklerini anlamamıza yardımcı olabilir.

Online Müracaat