Alimlər ekstremal şəraitdə suyun yeni kristal strukturunu aşkar ediblər

Fransalı fizik Aleksis Forestyenin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu laboratoriya şəraitində son dərəcə yüksək təzyiq və temperatur altında suyun yeni kristal strukturunu müşahidə edib.

E-huquq.az xarici KİV-ə istinadən xəbər verir ki, alimlər su nümunələrini brilyant zindan hüceyrələri və lazerlə qızdırma üsulundan istifadə etməklə 2,3 milyon atmosferə (230 giqapaskal) qədər təzyiqə və 2630 Kelvinə (təxminən 2357 dərəcə Selsi) qədər temperatura məruz qoyublar. Belə ekstremal şəraitdə suyun adi halda qaz fazasına keçməsi və ya tərkib atomlarına parçalanması gözlənilsə də, yüksək təzyiq onun genişlənməsinin qarşısını alaraq maddənin qeyri-adi struktur formalaşdırmasına səbəb olur.

Sinxrotron rentgen şüaları ilə aparılan analiz nəticəsində suyun “superion” xüsusiyyətlərə malik və “heksaqonal sıx qablaşdırılmış” (hcp) kristal quruluşa keçdiyi müəyyən edilib. Superion buz nə tam bərk, nə də tam maye hesab olunan ekzotik maddə halıdır. Bu strukturda oksigen atomları bərk kristal qəfəsdə sabit qalır, hidrogen nüvələri isə mayedə olduğu kimi sərbəst hərəkət edir. Tədqiqat zamanı müəyyən edilib ki, əvvəllər üz-mərkəzli kub (fcc) quruluşunda müşahidə olunan superion buz təzyiq və temperatur artdıqca strukturunu dəyişərək heksaqonal sıx qablaşdırılmış (hcp) formaya keçir.

Eksperimentlər 155 giqapaskal təzyiq və 2000 Kelvin temperaturda qarışıq strukturun mövcud olduğunu göstərib. 219 giqapaskal təzyiq və 2630 Kelvin temperaturda isə hcp strukturunun tam üstünlük təşkil etdiyi müəyyənləşdirilib.Alimlərin fikrincə, yeni aşkar edilən kristal quruluş Uran və Neptun kimi buz nəhəngi planetlərin daxili quruluşunun daha yaxşı başa düşülməsinə kömək edə bilər. Ehtimal olunur ki, həmin planetlərin yüksək təzyiq altında olan daxili təbəqələrində mövcud olduğu düşünülən superion buzun elektrik keçiriciliyi və mexaniki xüsusiyyətləri bu göy cisimlərində mürəkkəb və qeyri-sabit maqnit sahələrinin yaranması ilə bağlı proseslərə dair yeni məlumat verə bilər.

Tədqiqatın nəticələri Physical Review Letters jurnalında dərc olunub.

Şəbnəm Mehdizadə