Sekelompok fisikawan Amerika yang dipimpin oleh profesor Universitas Chicago Vitaly Prakapenko untuk pertama kalinya memperoleh es superionik dalam kondisi laboratorium, keadaan air di mana kisi kristal kaku terbentuk dari ion oksigen, dan ion hidrogen bergerak bebas melaluinya.
Sebelumnya, para ilmuwan hanya sekali berhasil mendapatkan es superionik (es XVIII) dalam kondisi laboratorium. Ini dilakukan selama percobaan dinamis di mana setetes air yang dijepit di catok berlian terkena gelombang kejut yang dihasilkan oleh laser. Akibatnya, es superionik terbentuk, yang hanya ada beberapa saat.
Dalam percobaan baru, para ilmuwan memilih pendekatan yang berbeda. Mereka menggunakan catok berlian untuk mereproduksi tekanan intensitas tinggi yang sebanding dengan apa yang dapat dilihat di inti planet. Mereka kemudian menggunakan sinkrotron Sumber Foton Lanjutan untuk menghasilkan sinar sinar-X yang terang — diperlukan untuk memanaskan setetes air ke suhu ekstrem. Selama percobaan, juga ditetapkan bahwa pembentukan es superionik tidak memerlukan tekanan 50 GPa, seperti yang diyakini sebelumnya. Dimungkinkan untuk mendapatkan sampel bahan yang tidak biasa pada tekanan 20 GPa.
"Bayangkan sebuah kubus yang kisi-kisinya mengandung ion oksigen di sudut-sudutnya dan ion hidrogen di antaranya. Ketika memasuki fase superionik baru, kisi mengembang, memungkinkan ion hidrogen bergerak sementara ion oksigen tetap di tempatnya. Sepertinya kisi-kisi oksigen padat yang terletak di lautan atom hidrogen yang mengambang," komentar salah satu ilmuwan tentang percobaan tersebut.
Tercatat bahwa es superionik tidak hanya ada di planet yang jauh, tetapi juga di Bumi. Menurut para ilmuwan, itu berperan dalam menjaga medan magnet planet kita, yang melindungi permukaan bumi dari radiasi kosmik. Planet seperti Mars atau Merkurius tidak memiliki medan magnet, yang membuatnya rentan terhadap efek agresif radiasi kosmik dan faktor lainnya. Ilmuwan mempertimbangkan, bahwa studi tentang es superionik dapat memainkan peran penting dalam pencarian planet yang menopang kehidupan.
Baca juga:
- "Ledakan sinar gamma yang kuat dari alam semesta" ternyata merupakan refleksi dari puing-puing luar angkasa
- Detektor gelombang gravitasi baru akan menangkap sinyal yang mungkin dari awal alam semesta