Cercetătorii au presat apă între două diamante și au observat ceva ce nu mai fusese văzut niciodată într-un laborator

Apa este esențială pentru apariția și dezvoltarea vieții, motiv pentru care aceasta este primul lucru pe care oamenii de știință îl caută când studiază alte planete. Totuși, apa din mediile extraterestre ar putea avea proprietăți și o structură diferite de cele cunoscute pe Pământ. Ce s-a întâmplat după ce cercetătorii au presat apă între două diamante?

Într-un nou studiu, cercetătorii americani au presat apă între două diamante, supunând-o unor presiuni similare celor întâlnite pe planete precum Uranus și Neptun. Rezultatele au arătat că structura sa atomică se modifică, devenind mai puțin simetrică și mai deformată. Aceste schimbări pot influența conductivitatea termică, câmpurile magnetice și densitatea planetelor, aspecte importante pentru interpretarea observațiilor astronomice.

Deși transformarea fusese anticipată prin simulări, experimentul reprezintă prima observație de acest fel realizată în laborator. Pentru a reproduce presiunile extreme, cercetătorii au plasat o picătură microscopică de apă între două vârfuri de diamant, aplicând o presiune de peste 222 gigapascali, de aproximativ 2,2 milioane de ori mai mare decât presiunea atmosferică de la suprafața Pământului.

Ce s-a întâmplat după ce cercetătorii au presat apă între două diamante și de ce este important acest lucru pentru astronomie?

Folosind difracția razelor X, echipa a identificat modificările structurii cristaline. Spre deosebire de așteptările inițiale, atomii nu au devenit mai simetrici pe măsură ce au fost comprimați, ci au format o structură mai neregulată și alungită.

Experimentul oferă informații despre condițiile din interiorul planetelor îndepărtate, deși cercetătorii au reprodus doar presiunea, nu și temperatura specifică acestor medii. Datele obținute de misiuni precum Voyager, împreună cu experimentele de laborator, îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă compoziția și condițiile din interiorul planetelor.

Cercetarea aduce informații noi și despre gheața-X, una dintre cele peste 20 de forme cunoscute ale gheții. Aceasta se formează treptat într-un interval larg de presiuni și capătă o structură foarte simetrică în jurul valorii de 50 gigapascali. Prin depășirea limitelor cunoscute, cercetătorii au identificat o posibilă nouă configurație structurală, care necesită însă studii suplimentare.

„Această tranziție marchează începutul unui nou regim de complexitate structurală pentru apa supusă presiunilor extreme și redefinește limita superioară de stabilitate a gheții-X”, au explicat autorii studiului, citați de ScienceAlert.

Metode mai bune de a studia planetele

Rezultatele ar putea îmbunătăți modelele folosite pentru studierea planetelor îndepărtate și ar putea ajuta la anticiparea proprietăților apei de pe Neptun. O structură diferită ar putea implica și reacții chimice neobișnuite, capabile să producă compuși ai rocilor și metalelor care nu există pe Pământ.

Aceste informații sunt importante atât pentru cercetarea posibilității apariției vieții pe alte planete, cât și pentru pregătirea viitoarelor misiuni spațiale.

„Înțelegerea mecanismelor Sistemului Solar și ale Universului observabil este esențială pentru progresul cunoașterii umane. Când vom ajunge în cele din urmă pe aceste lumi, ce vom descoperi? Suntem printre primii care încearcă să găsească răspunsuri la aceste întrebări prin experimente de laborator”, a declarat fizicianul Ashkan Salamat, de la Universitatea Nevada, Las Vegas (SUA).

Studiul a fost publicat în revista Communications Chemistry.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii de la Smithsonian au creat cea mai detaliată simulare a Universului timpuriu

Astronomii au descoperit primul satelit natural dincolo de Sistemul Solar

Fizicienii propun o nouă stare bizară a materiei: ce este cristalul temporal?

De ce existăm? Particula care ar putea elucida misterul odată pentru totdeauna, spun fizicienii