Quando si tratta di acqua, sappiamo che potrebbe esistere in tre forme in natura: liquida (acqua normale), solida (ghiaccio e neve) e gas (nelle nuvole e nel vapore). Tuttavia, una recente scoperta di un team di scienziati ha rivelato che esiste un’altra forma di acqua che esiste in natura e gli scienziati sono stati in grado di ricrearla in condizioni estreme.
Soprannominato ghiaccio superionico, la nuova fase dell’acqua è stata recentemente scoperta da un gruppo di ricerca co-guidato da un ricercatore dell’Università di Chicago di nome Vitali Prakapenka. Il team ha pubblicato un documento di ricerca nell’obiettivo Diario di fisica della natura di recente, descrivendo in dettaglio lo strano ghiaccio nero che si trova all’interno del nucleo di pianeti come Urano e Nettuno.
In precedenza, il team di scienziati era in grado di creare ghiaccio superionico inviando un’enorme onda d’urto attraverso una goccia d’acqua. Tuttavia, è esistito solo per un momento prima di disintegrarsi.
Ciononostante, i ricercatori hanno continuato a lavorare sulla creazione della sostanza del ghiaccio nero, utilizzando nuovi metodi ed esperimenti. Così, nell’ultimo esperimento, hanno premuto dell’acqua tra due diamanti, considerata una delle sostanze più dure presenti sulla terra, per riprodurre l’estrema pressione al centro dei pianeti che contengono ghiaccio superionico.
A seguito di ciò, hanno utilizzato una sorgente di fotoni avanzati o fasci di raggi X ad alta luminosità, sparando un laser attraverso i diamanti per riscaldare l’acqua e ricreare il ghiaccio superionico, secondo lo studio.
Esperimento avanzato sulla sorgente di fotoni
Dopo l’esperimento, quando gli scienziati hanno usato una radiografia per dare un’occhiata ai risultati, hanno scoperto che il ghiaccio è diventato meno denso. Appariva di colore nero poiché interagiva con la luce naturale in modo diverso rispetto alle sostanze normali in natura.
“Immagina un cubo, un reticolo con atomi di ossigeno agli angoli collegati dall’idrogeno quando si trasforma in questa nuova fase superionica, il reticolo si espande, permettendo agli atomi di idrogeno di migrare mentre gli atomi di ossigeno rimangono fermi in le loro posizioni. È una specie di reticolo di ossigeno solido seduto in un oceano di atomi di idrogeno galleggianti”, ha spiegato Prakapenka in un comunicato stampa ufficiale.
Ora, sebbene la scoperta della nuova sostanza sia di per sé una sorpresa, ciò che ha sorpreso di più gli scienziati è il fatto che avevano bisogno di molta meno pressione di quella che pensavano di cui avrebbero avuto bisogno per creare il ghiaccio. Inizialmente, hanno ipotizzato che la la creazione di ghiaccio supersonico richiederebbe almeno 50 gigapascal di pressione, che è la stessa quantità di pressione che esiste nel carburante per razzi durante la combustione per un decollo. Tuttavia, ci sono voluti solo 20 gigapascal di pressione per condurre con successo l’esperimento.
Un’altra cosa importante da notare qui è che il ghiaccio superionico non esiste solo sui pianeti esterni. È presente anche all’interno della Terra ed è responsabile del mantenimento del magnetismo del nostro pianeta che a sua volta protegge la superficie del pianeta dalle radiazioni nocive e dai raggi cosmici dallo spazio.
Quindi, gli scienziati pensano che ulteriori studi sulla nuova sostanza potrebbero aiutare nella ricerca di pianeti nello spazio che hanno il potenziale per contenere la vita.”Questo dovrebbe stimolare molti più studi”, ha aggiunto Prakapenka.
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