Egy nemzetközi kutatócsoport egy új jégformát alkotott, immár a huszonegyediket a sorban. Az új fázis olyan szerkezetek sorához csatlakozik, mint a hatszögletűek, a köbösek, valamint a szuperionosok, amelyek gáz- és jégóriások felszínén találhatók, például a Neptunuszon vagy az Uránuszon. Ez a változatosság nem véletlen. Bár a hétköznapi ember csak megfagyott vízként gondol a jégre, azonban a jégnek rengeteg típusa van, köztük olyanok is, amelyek kizárólag nagy nyomás alatt jelennek meg.
A Koreai Szabványügyi és Tudományos Kutatóintézet (KRISS) szakemberei által vezetett kutatás nemrégiben bővítette a jegek listáját: egy vadonatúj jégformát találtak, amelyet Ice XXI-nek neveztek el (utalva arra, hogy ez a jég 21. immár ismert formája). A koreai tudósok az Európai Röntgen Szabadelektron Lézerlétesítmény (XFEL), valamint a Német Elektron Szinkrotron (DESY) kutatóival fogtak össze. Egy nagy teljesítményű, gyémántüllőket és röntgenlézereket kombináló berendezéssel figyelték meg, hogyan viselkedik a szupersűrített víz szobahőmérsékleten. Ehhez gyémántüllő cellákkal hoztak létre nagynyomású körülményeket. Ultratiszta vizet töltöttek egy hajszálvékony fémkamrába, és nagy sebességű kamerák, lézeres érzékelők és valós idejű megfigyelőeszközök kombinációját használták a víz szobahőmérsékleten történő fagyásának és olvadásának megfigyelésére.
Az európai XFEL nagy energiasűrűségű (HED) műszere
XFEL
A Nature Materials folyóiratban publikáló kutatók felfedezték, hogy amikor a vizet szobahőmérsékleten szupersűrítik, az nem fagy meg egyetlen, tiszta lépésben. Ehelyett egy sor fagyási-olvadási cikluson megy keresztül, mielőtt egy jég VI néven ismert formába csapódna le. De ebben a nyomászónában észrevettek valami újat: a XXI jeget. Ez a jég körülbelül 2 gigapascal (a légköri nyomás 20 ezerszeresének megfelelő) nyomáson képződik, emiatt szobahőmérsékleten is létezhet, de a molekulái sokkal szorosabban illeszkednek egymáshoz, mint a normál jégben. Úgynevezett testközpontú tetragonális kristályszerkezettel rendelkezik.
A XXI jégnek ez az egyedi szerkezete eltér mind a 20 ismert jégtípustól. Ráadásul metastabil, ami azt jelenti, hogy egy ideig még akkor is létezhet, ha egy másik jégforma stabilabb lenne ilyen körülmények között. Mindez betekintést nyújt abba, hogyan képződik a jég nyomás alatt.
„A víz gyors összenyomódása lehetővé teszi, hogy magasabb nyomásig folyékony halmazállapotú maradjon, ott, ahol már jég VI-tá kellett volna kristályosodnia” – magyarázza Geun Woo Lee, a KRISS kutatója, utalva egy olyan fázisra, amelyről úgy vélik, hogy a Titán és a Ganymede jeges holdak belsejében található. A kutatók úgy gondolják, hogy a XXI jég egy lehetséges köztes állapot a víz és a távoli jeges holdakon található egzotikus jégfázis között.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
