Bu Buz Güneş Gibi Neredeyse Sıcak. Bilim Adamları Artık Dünya Üzerinde Yapmışlar.

{h1}

Neptün ve uranüs gibi dev gezegenlerin içinde oluşan yüksek basınçlı buz ilk defa laboratuvarda oluşturuldu.

Hem katı hem de sıvı, sıradan suya göre 60 kat daha yoğundur ve güneşin yüzeyi kadar sıcak olan sıcaklıklarda oluşur.

Bu süperiyonik buz - ve ilk kez, bilim adamları laboratuarda yapmışlar.

Bu yüksek basınçlı su buzunun Uranüs ve Neptün'ün iç kısımlarında uzun zamandan beri var olduğu düşünülmüştür. Ama şimdiye kadar, varlığı sadece teorikti.

California'daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuarında çalışan fizikçi Marius Millot, “Bizim çalışmamız, süperiyonik buz için deneysel kanıtlar sağlar ve bu tahminlerin simülasyonlardaki yapay nesnelerden kaynaklanmadığını, ama aslında bu koşullarda suyun olağanüstü davranışını yakaladığını gösterir” dedi. Laboratuvardan bir ifadede. Millot, işi açıklayan yeni bir araştırmanın lider yazarıydı.

Bilim adamları ilk önce 30 yıl önce maddeyi hem katı hem de sıvı hale getiren garip bir su fazının varlığını önceden tahmin ettiler. Aynı zamanda sıradan suya göre daha yoğundur, çünkü dev gezegenlerde bulunanlar gibi aşırı sıcaklık ve basınç altında oluşur. Süperiyonik faz sırasında, su molekülleri içindeki hidrojen ve oksijen tuhaf davranır; Hidrojen iyonları, bir katı kristal oksijen kafesinin içinde bir sıvı gibi hareket eder. Suyun Şaşırtıcı Bir Şekilde Fiziği

Buz yapmak karmaşıktı. İlk olarak, takım, sıradan buz küplerinde gördüğünüzden farklı bir kristal formda bir ultrastrong kübik kristal buza su sıkıştırdı. Bunu yapmak için araştırmacılar, inç kare başına 360.000 libre (2.5 gigapaskal (GPa) basınç uygulamak için elmas örs hücrelerini kullandılar; bu, Dünya'daki atmosfer basıncının yaklaşık 25,000 katıdır). Ardından, araştırmacılar lazerle çalışan şoklar kullanarak hücreleri daha da ısıtdılar ve sıkıştırdılar. Her kristal buz yapısı, bu yüksek basıncın 100 katından daha fazla altı lazer ışını almıştır.

Millot, “Suyu önceden sıkıştırdığımız için, şok sıvı sıkıştırılmış ortam sıvısından daha az şok ısınması söz konusu” dedi. Yeni yöntem, araştırmacıların "daha önceki şok-kompresyon çalışmalarından daha yüksek basınçta daha soğuk durumlara erişmelerini" sağlıyor.

Süperiyonik buz hazır olduğunda, ekip optik ve termodinamik özelliklerini analiz etmek için hızlı bir şekilde hareket etti. Basınç dalgaları sıkıştırmayı serbest bırakmadan ve suyun çözünmesinden önce çalışmayı gerçekleştirmek için sadece 10 ila 20 nanosaniye sahipti. Ve sonuçlar tuhaftı. Buzun, her biri inç kare başına 29 milyon pound (200 GPa) basınçta olağanüstü bir 8,540 derece Fahrenhaytta (4,725 santigrat derece) erimiş olduğunu gördüler. Bu basınç, Dünya üzerindeki atmosfer basıncının yaklaşık 2 milyon katıdır.

Berkeley'deki California Üniversitesi'ndeki çalışma fizikçisi ve araştırmanın ortak yazarı Raymond Jeanloz, “Bu, dondurulmuş su buzunun bu gezegenlerin içinde binlerce derece bulunduğunu akıllara durgun tutuyor, ama deneylerin gösterdiği şey bu.” Dedi. aynı ifadede.

Yeni bulgular, Uranüs ve Neptün gibi gezegenlerin iç kısımlarına bir göz atabilir. Gezegensel bilimciler bu dünyaların içkinlerinin kitlesel olarak yüzde 65'e kadar sudan, ayrıca bazı amonyak ve metandan oluştuğunu ileri sürüyorlar.

Hidrojen atomlarını gösteren bilgisayar simülasyonlarından görselleştirme, süperiyonik buzda katı oksijen oksijeni içinde bir sıvı gibi akar.

Hidrojen atomlarını gösteren bilgisayar simülasyonlarından görselleştirme, süperiyonik buzda katı oksijen oksijeni içinde bir sıvı gibi akar.

Kredi: S. Hamel / M. Millot / J.Wickboldt / LLNL / NIF

Önceki çalışmalarda bu gezegenlerin "tamamen sıvı" ısı transferli iç mekanlara sahip olabileceği öne sürüldü, ancak süperiyonik buzun eklenmesi resmi değiştirdi. Araştırmacılar, yeni araştırma yerine, "nispeten ince bir sıvı tabakası ve büyük bir 'üst katman' süperiyonik buz tabakası” öneriyorlar.

Mini dev gezegenlerin iç mekanlarının bu resmi, on yıl önce Uranüs ve Neptün'deki garip manyetik alanları açıklamaya çalışan bir bilgisayar simülasyonunu doğrulayacaktır. Uranüs'ün manyetik alanı gezegenin ekseninden 59 derece uzağa eğilir. Neptün'ün manyetik kutupları yaklaşık 47 derecelik bir eğime sahiptir. Bu, 11 derecelik bir eğime sahip olan Dünya ile karşılaştırıldığında aşırı. Manyetik alanları da farklı davranabilir; örneğin Uranüs'ün alanı bir flaşör gibi açılıp kapanabilir.

Bu gezegenlerin daha detaylı çalışması, bir uzay aracının bulunmasını beklemek zorunda kalacak. Neyse ki, NASA önümüzdeki birkaç on yıl içinde bu gezegenleri uzaklaştıracak bir Uranüs ve / veya Neptün uzay aracı önermektedir. Bu arada, deneyciler Jüpiter veya Satürn gibi daha büyük dev gezegenlerin içindeki koşulları simüle etmek için sıkıştırmalarını daha da zorlamayı planlıyorlar.

Araştırmaya dayanan bir araştırma, Nature Physics dergisinde Şubat ayında yayınlandı.

Canlı Bilim ile ilgili orijinal makale.


Video Takviyesi: 3.3 milyon İzlendi - Erdem Çetinkaya ile İnsanlığın En Büyük Mucizeleri.




TR.WordsSideKick.com
Her Hakkı Saklıdır!
Herhangi Bir Malzemenin Çoğaltılabilir Sadece Siteye Aktif Linki Prostanovkoy TR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 TR.WordsSideKick.com