Sıradan koşullarda gaz fazına geçmesi veya atomlarına ayrışması beklenen su, yüksek basınç altında farklı bir yapıya bürünüyor. Bilim insanları, elmas örsler ve lazer ısıtma teknikleri kullanarak su örneklerini 2,3 milyon atmosfer basınca ve 2 bin 630 kelvin sıcaklığa maruz bıraktı. Yapılan incelemelerde, suyun “süperiyonik” özellik gösteren ve “altıgen sıkı düzen” (hcp) olarak adlandırılan bir kristal yapıya geçtiği saptandı.
Oksijenin Sabitliği ve Hidrojenin Hareketi
Süperiyonik buz, ne tam katı ne de tam sıvı durumunda olan egzotik bir madde olarak tanımlanıyor. Bu yapıda, oksijen atomları katı bir kristal kafes içinde sabit kalırken, hidrojen çekirdekleri sıvılardaki gibi serbestçe hareket ediyor. Daha önce yüzey merkezli kübik yapıda gözlemlenen süperiyonik buz, basınç ve sıcaklık arttıkça hcp yapısına dönüşüyor.
Basınç ve Sıcaklıkta Değişim
Deneylerde 155 gigapaskal basınç ve 2 bin kelvin sıcaklıkta karma bir yapı gözlemlenirken, 219 gigapaskal ve 2 bin 630 kelvinde hcp yapısının tamamen baskın hale geldiği bildirildi.
Uranüs ve Neptün İçin Önem Taşıyor
Keşfedilen bu yeni kristal yapının Uranüs ve Neptün gibi buz devi gezegenlerin iç yapısını anlamada kritik bir rol oynayabileceği ifade ediliyor. Aşırı basınç altında bulunduğu düşünülen süperiyonik buzun iletkenlik ve mekanik özellikleri, bu gezegenlerin karmaşık manyetik alanlarının oluşum süreçlerine ışık tutabilir. Araştırmanın sonuçları Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.