science >> Wetenschap >  >> Fysica

Buitenaardse vorm van heet,

Dichte ijsvorming waargenomen in Lab Sommige onderzoekers geloven dat het ijzige landschap van Europa, De maan van Jupiter afgebeeld in deze illustratie, kan gedeeltelijk uit ijs bestaan ​​VII. Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images

In de roman "Cat's Cradle" uit 1963 van Kurt Vonnegut " er is een fictieve substantie die bekend staat als ijs-negen. Een speciaal type water, bedacht door de sciencefictionauteur, ice-nine heeft niet alleen het vermogen om vast te blijven bij kamertemperatuur, maar kan ook gewone watermoleculen veranderen om ook een vaste stof te vormen. Door een voorbeeld van menselijke domheid, ijs-negen verspreidt zich over de aarde, het doden van zowat al het leven op de planeet.

Ice-nine bestaat niet, gelukkig. Maar behalve ijs, vloeibaar water en stoom - de drie fasen van water die we kennen - er zijn eigenlijk veel andere vormen. Deze minder algemeen bekende iteraties omvatten talrijke bevroren versies, met kristallen die vreemde geometrische vormen vormen bij lage temperaturen en/of hoge drukken. Een daarvan is ijs VII, AKA ijs-zeven, een superdichte vorm van ijs gevonden op de gigantische buitenplaneten van ons zonnestelsel, hun ijzige manen en zelfs theoretisch gevormd door asteroïdebotsingen in de ruimte. Ice VII is ook een vorm van "heet ijs, " en door zijn dichtheid, het kan bestaan ​​bij temperaturen die hoger zijn dan die van kokend water hier op aarde.

Stanford-wetenschappers gebruikten de Linac Coherent Light Source, 's werelds krachtigste röntgenlaser, om een ​​buitenaardse vorm van "heet ijs" te creëren, bekend als ijs VII. Brad Plummer

Ice VII is niet iets dat je op aarde zou vinden - tenminste, niet tot voor kort, toen onderzoekers van Stanford University erin slaagden om een ​​deel van de dingen te maken. In het SLAC National Accelerator Laboratory, wetenschappers gebruikten 's werelds krachtigste röntgenlaser om een ​​groengekleurde straal op een monster van vloeibaar water te richten. De straal genereerde een kracht die het water samendrukte tot een druk van meer dan 50, 000 keer groter dan de atmosfeer van de aarde.

Terwijl de bundel het monster samendrukte, een afzonderlijke straal van een apparaat genaamd de X-Ray Free Electron Laser stelde het ijs bloot aan een reeks heldere pulsen die slechts een femtoseconde duurden - een quadriljoenste van een seconde. De flitser maakte beelden van water dat in ijs veranderde VII, met moleculen die zich binden tot staafvormen, in plaats van de sferen die wetenschappers hadden voorspeld op basis van eerder onderzoek. De bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.

Dit is niet de eerste keer dat wetenschappers ijs VII in een laboratorium hebben gemaakt, maar het is belangrijk om de vorming ervan in realtime te kunnen observeren. Naast de coole factor, waarom dit experiment uitvoeren? IJs maken VII helpt wetenschappers meer te weten te komen over de plaatsen waar het van nature voorkomt, zoals Jupiters maan Europa, en de oceanen van grote rotsachtige exoplaneten die superaarde worden genoemd.

"Er is enorm veel onderzoek gedaan naar ijs omdat iedereen zijn gedrag wil begrijpen. " zei senior auteur Wendy Mao, een deskundige op het gebied van geologische wetenschappen en een hoofdonderzoeker van het Stanford Institute for Materials and Energy Sciences (SIMES), in een persbericht waarin de ontwikkeling wordt aangekondigd. "Wat onze nieuwe studie laat zien, en wat nog niet eerder is gedaan, is het vermogen om de vorm van de ijsstructuur in realtime te zien."

Nutsvoorzieningen, Dat is interessant

IJs is te vinden op elke planeet in ons zonnestelsel behalve Venus, waarvan de oppervlaktetemperatuur van 872 graden F (467 graden C) het onmogelijk maakt om ijs te vormen, volgens NASA.