시카고 대학의 비탈리 프라카펜코 교수가 이끄는 미국 물리학자 그룹은 실험실 조건에서 처음으로 초이온 얼음을 얻었다. 이 얼음은 산소 이온으로 단단한 결정 격자가 형성되고 수소 이온이 자유롭게 움직이는 물 상태이다.
이전에 과학자들은 실험실 조건에서 초이온 얼음(얼음 XVIII)을 한 번만 얻을 수 있었습니다. 이것은 다이아몬드 바이스에 고정된 물방울이 레이저에 의해 생성된 충격파에 노출되는 동적 실험 과정에서 수행되었습니다. 그 결과, 초이온 얼음이 형성되었으며, 이는 잠시 동안만 존재했습니다.
새로운 실험에서 과학자들은 다른 접근 방식을 선택했습니다. 그들은 다이아몬드 바이스를 사용하여 행성의 핵에서 볼 수 있는 것과 유사한 고강도 압력을 재현했습니다. 그런 다음 그들은 고급 광자 소스 싱크로트론을 사용하여 한 방울의 물을 극한의 온도로 가열하는 데 필요한 밝은 X선 빔을 생성했습니다. 실험 중에 초이온 얼음의 형성에는 이전에 믿었던 것처럼 50GPa의 압력이 필요하지 않다는 것도 확인되었습니다. 20GPa의 압력에서 특이한 재료의 샘플을 얻을 수 있었습니다.
"격자가 모서리에 산소 이온과 그 사이에 수소 이온을 포함하는 큐브를 상상해보십시오. 새로운 초이온 단계에 들어가면 격자가 확장되어 산소 이온이 제자리에 남아 있는 동안 수소 이온이 이동할 수 있습니다. 그것은 부유하는 수소 원자의 바다에 위치한 고체 산소 격자처럼 보입니다."라고 과학자 중 한 명이 실험에 대해 논평했습니다.
초이온 얼음은 먼 행성뿐만 아니라 지구에도 존재합니다. 과학자들에 따르면, 그것은 우주 방사선으로부터 지구 표면을 보호하는 우리 행성의 자기장을 유지하는 역할을 합니다. 화성이나 수성과 같은 행성에는 자기장이 없기 때문에 우주 방사선 및 기타 요인의 공격적인 영향에 취약합니다. 과학자 고려하다, 초이온 얼음의 연구는 생명을 유지하는 행성을 찾는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
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