Našli najčudnejší materiál v našej Slnečnej sústave. Horúci ľad dáva Neptúnu zvláštne vlastnosti
V hlbinách ľadových obrov našej Slnečnej sústavy panujú podmienky, ktoré nemajú na Zemi žiadnu prirodzenú obdobu. Tlak dosahuje milióny atmosfér a teplota stúpa na tisíce kelvinov.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneV takomto prostredí sa voda správa spôsobom, ktorý by ešte donedávna patril skôr do oblasti teoretickej fyziky než reálnych experimentov, píše ScienceAlert. Mení sa na tzv. superiónovú vodu, zvláštnu formu ľadu, ktorá je horúca, elektricky vodivá a pre ľudské oko čierna.
Voda v nepredstaviteľnej forme
Práve tento exotický stav vody sa už desaťročia spája s jednou z najväčších záhad Neptúna a Uránu. Ich magnetické polia sú chaotické, silne naklonené a výrazne posunuté od geometrického stredu planéty.
Keď okolo nich koncom osemdesiatych rokov preletela sonda Voyager 2, namerala magnetické štruktúry, ktoré nezodpovedali žiadnemu jednoduchému modelu planetárneho dynama. Vedci preto predpokladali, že zdrojom týchto polí je práve vrstva superiónovej vody v plášti planét.
Dlhý čas sa predpokladalo, že superiónová voda má relatívne usporiadanú kryštálovú štruktúru. Atómy kyslíka mali vytvárať pravidelnú mriežku, zatiaľ čo atómy vodíka sa mali voľne pohybovať jej vnútrom a viesť elektrický prúd.
Teoretické modely rátali s ideálnymi kryštálmi typu telesovo centrovanej alebo plošne centrovanej kubickej mriežky. Takéto usporiadanie by však skôr podporovalo stabilné a symetrické magnetické pole, nie divokú magnetickú geometriu, akú pozorujeme pri ľadových obroch.
Nové experimenty, ktoré publikoval tím vedcov zo SLAC National Accelerator Laboratory a parížskej Sorbonny v časopise Nature Communications, ukazujú, že realita je podstatne zložitejšia.
Výskumníci dokázali superiónovú vodu nielen vytvoriť, ale aj priamo pozorovať jej vnútornú štruktúru pomocou röntgenovej difrakcie. Na to museli stlačiť mikroskopickú vzorku vody medzi dva diamantové nákovy na tlak približne 1,8 milióna atmosfér a následne ju zahriať pulzným laserom na teplotu okolo 2 500 Kelvinov.
Takto vzniknutý stav existoval len extrémne krátko. Akonáhle tlak alebo teplota klesli, materiál sa okamžite rozpadol na stabilnejšie fázy. Vedci preto mali k dispozícii len zlomky bilióntiny sekundy na to, aby štruktúru zachytili. Aj napriek tomu získali dáta, ktoré spochybnili dlhoročné predstavy.
Kryštálová mriežka nebola čistá ani jednotná. Naopak, ukázala sa ako zmes rozmazaných vrstiev, kde sa striedali rôzne typy usporiadania vrátane hexagonálnej tesne uloženej štruktúry, ktorá sa v pôvodných modeloch vôbec neobjavovala.
Objasňuje zvláštne magnetické polia
Spočiatku sa vedci domnievali, že ide o chybu merania alebo rušenie experimentálneho prostredia. Rovnaké pokusy preto zopakovali aj v Európe na inom urýchľovači. Výsledky však vyšli prakticky identické. Ukázalo sa, že superiónová voda je intrinsicky neusporiadaná a jej vnútorná štruktúra sa mení plynule s rastúcim tlakom a teplotou, nie skokovo, ako predpokladali staršie teórie.

Práve tento vnútorný chaos môže byť kľúčom k pochopeniu magnetických polí Neptúna a Uránu. Elektricky vodivý materiál s nehomogénnou štruktúrou môže generovať lokálne prúdy rôznej intenzity a smeru, čo vedie k magnetickému poľu bez jasnej osi symetrie. Namiesto jedného dominantného dynama môže vnútri planéty fungovať spleť menších, neustále sa meniacich zdrojov magnetizmu.
Treba však dodať, že laboratórne experimenty nedokážu presne napodobniť miliardy rokov trvajúce podmienky vo vnútri planét. Je možné, že v dlhodobom horizonte sa štruktúra superiónovej vody čiastočne stabilizuje.
Rovnako je možné, že práve trvalý chaos je jej prirodzeným stavom v planetárnych hĺbkach. Odpoveď na túto otázku prinesú až presnejšie modely a budúce misie k ľadovým obrom.
Z kozmického hľadiska je však tento objav ešte zaujímavejší. Hoci sa superiónová voda na Zemi prirodzene nevyskytuje, vo vesmíre môže ísť o najrozšírenejšiu formu vody vôbec.
Ľadové obry tvoria významnú časť známych exoplanét a voda v extrémnych podobách sa tak ukazuje ako univerzálna súčasť planetárnych systémov. Aj obyčajná molekula H₂O tak v hlbinách vesmíru nadobúda vlastnosti, ktoré by sme ešte pred pár rokmi považovali za nemožné.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Európe hrozí návrat mrazov, ktoré si nevieme predstaviť. Vedci odhalili znepokojivé varovanie

S Mesiacom sa deje niečo čudné. Vedci odhalili jav, ktorá môže ohroziť ľudí

Sovietsky rýchlovlak predbehol dobu o 30 rokov. Bol lacnejší než diaľnice a lepší než lietadlo

Jadrová bomba ochráni Zem. Vedci skúmajú krajné riešenie ničivej krízy

Vedci v Černobyle našli bizarné psy. Prešli extrémnou evolúciou a v DNA majú vec, ktorá tam nemá čo robiť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

VOĽBY ONLINE: Sledujeme tesný súboj: Rozdiely len 0,76 bodu. Poznáme prvé mená víťazov

Polaček priznal porážku. Lörinc má v Košiciach výrazný náskok a očakáva víťazstvo

Župani si strážia kreslá. Mazurekov náskok sa rozplynul, najväčšia dráma bola v Košickom kraji

Meteorológovia varujú pred kolapsom: Spojenie El Niňa a oslabeného polárneho víru prinesie v zime arktické peklo

Bol to najtesnejší súboj o župu: Rastislav Trnka vyhral a zostáva na čele Košického kraja
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Európania podľahli novému elektromobilu. Objednalo si ho už 50 000 ľudí, výroba nestíha
- Na Slovensko prichádza najdrahší film roka. Veľkolepá fantasy ukáže známy príbeh (VIDEO)
- Netflix práve pridal novú sériu svetového hitu. Všetky časti sú online aj s dabingom
- Nové sci-fi sa ukázalo v plnej paráde. Ukazuje nočnú moru astronautov
- Švédi chystajú pre Európu nový dostupnejší elektromobil. Dorazí prekvapivo skoro
-
- Na Slovensko prichádza najdrahší film roka. Veľkolepá fantasy ukáže známy príbeh (VIDEO)
- Európania podľahli novému elektromobilu. Objednalo si ho už 50 000 ľudí, výroba nestíha
- Netflix práve pridal novú sériu svetového hitu. Všetky časti sú online aj s dabingom
- Definitívny obrat? Známy ropný gigant na svojich čerpačkách prestáva predávať benzín a naftu
- Elektromobil od Volkswagenu za 11-tisíc eur je realitou. Má brutálnu AI výbavu a dojazd 465 km
-
- Na Slovensko prichádza najdrahší film roka. Veľkolepá fantasy ukáže známy príbeh (VIDEO)
- Európania podľahli novému elektromobilu. Objednalo si ho už 50 000 ľudí, výroba nestíha
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Brusel pritvrdzuje: Vodiči dostali novú povinnosť. Nevyhnú sa jej ani staršie autá
- 4 roky čakania sa skončili. Akčný hit konečne dorazil online aj s dabingom
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

VOĽBY ONLINE: Sledujeme tesný súboj: Rozdiely len 0,76 bodu. Poznáme prvé mená víťazov

Polaček priznal porážku. Lörinc má v Košiciach výrazný náskok a očakáva víťazstvo

Župani si strážia kreslá. Mazurekov náskok sa rozplynul, najväčšia dráma bola v Košickom kraji

Meteorológovia varujú pred kolapsom: Spojenie El Niňa a oslabeného polárneho víru prinesie v zime arktické peklo

