Menurut para ilmuwan, es superionik mungkin terkandung di dalam perut Uranus dan Neptunus.
Fisikawan Amerika dari Livermore National Laboratory telah menerima bentuk materi baru yang disebut es superionik. Ia dapat ditemukan di planet es raksasa seperti Uranus atau Neptunus. Ini dilaporkan dalam sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal Nature Physics.
Seperti yang Anda ketahui, air adalah molekul sederhana yang hanya terdiri dari tiga atom: dua atom hidrogen dan satu atom oksigen, terikat bersama dalam bentuk V. Ketika beberapa molekul air bersatu, struktur kolektifnya dapat berubah tergantung pada keadaannya. Misalnya, selama pembekuan, mereka bergabung menjadi kisi kristal kaku, yang lebih luas dan ion hidrogen bergerak bebas di sepanjang itu.
Es superionik pertama kali diprediksi 30 tahun lalu dan diyakini ada di planet yang tertutup es. Para peneliti yang mempelajari sifat struktural air telah menemukan hampir 20 bentuk kisi kristal es yang berbeda, dengan konfigurasi molekul air mulai dari yang tidak teratur hingga heksagonal dan kubik.
Molekul es superionik diatur sedemikian padat sehingga atom oksigennya membentuk kisi yang kaku. Setelah itu, atom hidrogen yang membawa muatan positif mengalir bebas melaluinya seperti cairan. Dan ion hidrogen yang turun juga dapat membawa arus listrik.
Untuk membuat es superionik, para peneliti mengapit modifikasi kubik yang disebut es VII di antara dua landasan berlian pada 2,5 gigapascal dan suhu kamar, menurut siaran pers dari laboratorium. Es bertekanan tersebut kemudian melakukan perjalanan lintas negara dengan membawa koper untuk mencapai laboratorium energi laser Universitas Rochester di New York. Di sana, sampel tersebut secara singkat terkena enam sinar ultraviolet untuk menciptakan gelombang kejut. Ketika gelombang depan merambat di area kecil es, kondisi fisik ekstrim muncul yang sesuai untuk transisi fase ke keadaan superionik. Tekanan di dalamnya mencapai 100-300 gigapascal. Eksperimen itu akhirnya dianggap sukses.
Sifat-sifat bentukan es yang terbuka menjelaskan beberapa fenomena di beberapa planet di tata surya, seperti Uranus dan Neptunus. Sebagai raksasa es, kedua planet ini diyakini membawa es superionik dalam jumlah besar di mantelnya. Di masa depan, ini mungkin akan membantu menjelaskan mengapa mereka memiliki medan magnet yang tidak biasa.
“Ketika seseorang mulai menguji prediksi tersebut, hal itu memberi harapan bahwa hasil studi akan membuat para ilmuwan berpikir tentang pengembangan materi baru,” para peneliti menyimpulkan.
Video promosi:
GRIGORY PUSHKAREV
