2.000 Derece Sıcakta Bile Buz Oluyor! Bilim İnsanları Yeni Bir Buz Türü Keşfetti
Buz denince akla soğuk geliyor, değil mi? Ancak bilim insanlarının yüksek basınç altında gözlemlediği bir su fazı, bu bilgiyi tamamen değiştiriyor. “Süperiyonik buz” olarak adlandırılan bu sıra dışı yapıda su, binlerce derecelik sıcaklıklarda bile kristal bir düzen taşıyabiliyor. Üstelik bu yapının içinde hidrojenler sabit durmak yerine hareket edebiliyor.
İşte detaylar.
2.000 Derecede Bile Buz Olabiliyor!
Süperiyonik buz, bildiğimiz buzun yalnızca daha sıcak bir versiyonu değil. Su, yüksek basınç ve sıcaklık altında farklı bir kristal yapıya geçiyor. Bu yapıda oksijen atomları düzenli bir kafes oluştururken hidrojen iyonları bu kafesin içinde hareket edebiliyor.
Buzun İçinde Hidrojenler Serbestçe Hareket Ediyor
Süperiyonik fazın en dikkat çekici özelliği burada ortaya çıkıyor. Oksijenler katı bir kristal düzenini korurken hidrojenler sıvıya benzer şekilde hareket ediyor.
Bu nedenle süperiyonik buz, aynı anda hem düzenli bir kristal yapıya hem de hareketli iyonlara sahip sıra dışı bir madde olarak tanımlanıyor. Hidrojenlerin bu hareketi, suyun elektrik iletkenliğini de ciddi biçimde artırıyor.
Sıcaklık Binlerce Dereceye Çıkıyor
Bu yapının ortaya çıkması için yalnızca yüksek sıcaklık yeterli değil. Dünyada karşılaşamayacağımız kadar yüksek basınç da gerekiyor.
2019'da yayımlanan deneyde su, lazerle oluşturulan şok dalgalarıyla 100 ila 400 gigapaskal basınca ve yaklaşık 2.000–3.000 kelvin sıcaklığa çıkarıldı. X-ışını ölçümleri, bu koşullarda suyun kristal oksijen kafesine sahip süperiyonik bir faz oluşturduğunu gösterdi.
Daha sonraki çalışmalar ise lazerle ısıtılan elmas örs hücrelerinde suyu 150 gigapaskal ve 6500 kelvine kadar inceleyerek farklı süperiyonik buz yapılarını ortaya koydu.
Uranüs Ve Neptün'ün İçinde Bulunabilir
Kısacası araştırmacılar, suyu elmas örs hücreleriyle sıkıştırdı veya güçlü lazerlerle şok dalgaları oluşturdu. Ardından maddenin atomik yapısını X-ışını kırınımı ve optik ölçümlerle inceledi. Özellikle de 2019'daki deney önemliydi çünkü süperiyonik suyun yalnızca teorik bir tahmin olmadığını, oksijen atomlarının oluşturduğu kristal yapının doğrudan ölçülebildiğini gösterdi. Bu faz, Ice XVIII olarak adlandırıldı.
Süperiyonik buzun önemi yalnızca laboratuvarla sınırlı değil.
Uranüs ve Neptün'ün iç kısımlarında sıcaklık ve basınçların bu sıra dışı su fazının oluşabileceği aralıklara ulaşabileceği düşünülüyor.
Hareketli hidrojen iyonlarının oluşturduğu yüksek iyonik iletkenlik, bu gezegenlerin alışılmadık manyetik alanlarını açıklayan modeller açısından da önem taşıyor. Ancak süperiyonik buzun bu gezegenlerin içinde doğrudan gözlendiği söylenemez; burada deneysel sonuçlar ile gezegen modelleri bir araya getiriliyor.
Suyun Bildiğimizden Çok Daha Fazla Hali Var
Süperiyonik buz, suyun ne kadar farklı koşullarda farklı yapılara dönüşebildiğini gösteren en çarpıcı örneklerden biri. Dünya yüzeyinde alıştığımız buz, su ve buhar üçlüsü, gezegenlerin derinliklerindeki aşırı koşullarda suyun davranışını anlatmaya yetmiyor.
Keşfet ile ziyaret ettiğin tüm kategorileri tek akışta gör!
Test
Gündem
Magazin
Video
İlginizi Çekebilir
Çöpe Atılan Kahve Bardaklarıyla Yol Yaptılar: 136 Bini Asfalta Karıştı!
Yorum Yazın