ABD’de yapılan dikkat çekici çalışma için Standford Lineer Hızlandırıcı Merkezi laboratuvarı tercih edildi. Burada araştırmacılar süperiyonik bozun yeni bir aşamasını keşfetmeyi başardı. Keşif, ilk kez 5 yıl önce yapılmıştı.

Yapılan bu ‘süperiyonik buz’ keşfi Uranüs ve Neptün’ün neden çok kutuplu ve bu kadar dengesiz manyetik alanlara sahip olduğuna yönelik anlayışlarımızı da derinleştiriyor.

FARKLI FORMLARI FARKLI GEZEGENLERDE

Dünya’da bulunan suyun, donduğunda sabit bir forma ulaştığı düşünülüyordu. Ancak Süperiyonik buz garip bir şekilde farklı ve sadece Uranüs ve Neptün gibi gezegelenlerde değil, diğer pek çok gezegende bulabilir.

Bazı gezegenler Dünya atmosferinin 2 milyon katına ulaşan çok yüksek basınçlara sahiptir. Bu da söz konusu bazı gezegenlerin iç kısımlarının Güneş’in yüzeyi kadar sıcak olabileceğini gösteriyor. Bu durumda ise su farklı bir hal almaya başlıyor.

Bilim insanları ise fizikçilerin 1988 yılında öngördükleri süperiyonik buz formunu, 2019’da doğruladılar. Bu yapı kısaca, buzdaki oksijen atomlarının katı kübik bir kafes içinde kilitlendiği ve iyonize hidrojen atomlarının da serbest kaldığı bu sayedede elektronların metallerin içinden geçmesine sebep olması olarak açıklanıyor.

Son çalışmada ise Stanford Üniversitesinde fizikçi Arianna Gleason ve meslektaşları, 2019 yılındaki deneylere kıyasla daha yüksek sıcaklıklarda ve daha düşük basınçla, iki elmas katmanı arasına sıkıştırılmış ince buz şeritlerini güçlü lazerlerle erittiler.

2022 yılındaki bir makalede su yönünden zengin olan Neptün ve diğer gezegenlerin iç kısımlarıyla ilgili basınç ve sıcaklık koşullarını daha ayrıntılı anlayabilmeye ilişkin son keşiflere vurgu yapılıyor.

Bu gezegenlerin karmaşık manyetik alanlarının, olağan dışı bu buzun süperiyonik yüksek basınç durumları tarafından üretildiği düşünülüyor. Ancak bu aşırı koşullar altında buz yapısını ölçmek de zor oluyor.

Nature’da yayınlanan yeni çalışmada, X-ışınımı kırınımıyla basınç ve sıcaklık koşullarının saniyenin küçük bir kısmında korunmasına rağmen, sıcaklık buzun kristal yapısını ortaya çıkarttı. Ortaya çıkan bu desenler, 2019 yılında gözlemlenen süperiyonik buzdan farklı olarak yeni bir faz olarak doğrulandı. Ice XIX adı verilen bu aşamalardan biri gözlemlenmiş oluyor.

Yeni keşfedilen bu buz, gövde merkezli kübik bir yapıya ve artırılmış iletkenliğe sahip.

Keşif üretilen manyetik alanının türünün de değiştiğini gösteriyor.

Bilim insanlarına göre söz konusu sonuçlar, Voyager II uzay aracı tarafından Uranüs ve Neptün için ölçülen çok kutuplu manyetik alanların önemli ve ilgi çekici kökenine işaret ediyor.