- Haberler
- Bilim Teknoloji
- Yeni Buz Türü Keşfedildi! Sıcaklığı Duyan Şaşırıyor
Yeni Buz Türü Keşfedildi! Sıcaklığı Duyan Şaşırıyor
Bilim dünyasında suyun aşırı koşullardaki davranışına ilişkin dikkat çekici bir keşif yapıldı. Fransa Alternatif Enerjiler ve Atom Enerjisi Komisyonundan fizikçi Alexis Forestier liderliğindeki ekip, 2 bin derecenin üzerindeki sıcaklıklarda oluşabilen yeni bir buz kristali yapısını laboratuvar ortamında gözlemledi.
Haberin Özeti
- • Bilim insanları, yaklaşık 2 bin 357 derece sıcaklıkta yeni bir buz kristal yapısı gözlemledi.
- • Süperiyonik buzda oksijen atomları sabit kalırken hidrojen çekirdekleri hareket ediyor.
- • Keşfin, Uranüs ve Neptün gibi buz devi gezegenlerin iç yapısının anlaşılmasına katkı sağlayabileceği belirtiliyor.
Araştırmacılar, suyun olağan koşullarda gaz haline geçmesinin ya da parçalanmasının bekleneceği seviyelerde, yüksek basıncın etkisiyle farklı bir yapıya dönüştüğünü belirledi. Deney, suyun aşırı basınç altında ne kadar sıra dışı özellikler gösterebildiğini de ortaya koydu.
Su, 2 Milyon Atmosferden Fazla Basınç Altında İncelendi
Deney kapsamında su örnekleri, elmas örs hücreleri ve lazerle ısıtma yöntemleri kullanılarak olağanüstü koşullara maruz bırakıldı. Araştırmacılar suyu 2,3 milyon atmosfer basınca, yani yaklaşık 230 gigapaskal seviyesine çıkarırken sıcaklığı da 2 bin 630 kelvine ulaştırdı. Bu değer, yaklaşık 2 bin 357 derece Celsius sıcaklığa karşılık geliyor. Bu ekstrem koşullarda incelenen suyun yapısı, senkrotron X-ışını analizleriyle ayrıntılı biçimde değerlendirildi. Analizler sonucunda suyun, “süperiyonik buz” olarak bilinen egzotik madde halinin farklı bir kristal düzenine geçtiği belirlendi.
Buzda Oksijen Sabit, Hidrojen Hareketli
Keşfin en dikkat çekici taraflarından biri, ortaya çıkan yapının klasik buz anlayışından oldukça farklı olması. Süperiyonik buzda oksijen atomları düzenli bir kristal kafes içerisinde sabit kalırken hidrojen çekirdekleri hareket edebiliyor. Bu nedenle madde, geleneksel anlamda tamamen katı ya da sıvı olarak tanımlanamıyor. Yapı, katı bir kristal düzeni ile sıvılara özgü hareketliliğin aynı ortamda bulunması nedeniyle bilim insanlarının özellikle ilgisini çekiyor. Daha önce süperiyonik buzun yüzey merkezli kübik, yani fcc yapısı gözlemlenmişti. Yeni deneyler ise sıcaklık ve basınç yükseldiğinde bu yapının altıgen sıkı düzen olarak bilinen hcp yapısına dönüşebildiğini gösterdi.
Basınç Arttıkça Buzun Kristal Yapısı Değişti
Deneylerde farklı basınç ve sıcaklık seviyelerinde suyun geçirdiği yapısal değişimler de takip edildi. 155 gigapaskal basınç ve 2 bin kelvin sıcaklıkta iki farklı yapının bir arada bulunduğu görüldü. Koşullar 219 gigapaskal basınç ve 2 bin 630 kelvin sıcaklığa çıkarıldığında ise hcp kristal yapısının belirgin şekilde baskın hale geldiği tespit edildi. Bu sonuç, suyun aşırı koşullar altındaki faz geçişlerinin sanılandan daha karmaşık olabileceğine işaret ediyor.
Yeni Buz Türü Uranüs Ve Neptün’ü Anlamaya Yardımcı Olabilir
Araştırmanın önemi yalnızca laboratuvar koşullarıyla sınırlı değil. Bilim insanları, süperiyonik buzun Uranüs ve Neptün gibi buz devi gezegenlerin derinliklerinde bulunabileceğini düşünüyor. Bu gezegenlerin iç kısımlarında Dünya'da laboratuvar ortamında oluşturulanlara benzer yüksek basınç ve sıcaklık koşullarının oluştuğu tahmin ediliyor. Dolayısıyla yeni kristal yapının özelliklerinin anlaşılması, söz konusu gezegenlerin iç yapılarının daha iyi modellenmesine katkı sağlayabilir.
Süperiyonik buzun elektriksel iletkenliği ve mekanik özelliklerinin incelenmesi ise Uranüs ve Neptün’ün alışılmadık manyetik alanlarının nasıl ortaya çıktığı konusunda yeni ipuçları sağlayabilir.
Bakmadan Geçme
