Loại băng nóng gần bằng bề mặt Mặt Trời

Băng siêu ion tồn tại cùng lúc ở dạng lỏng và rắn, hình thành ở 4.725 độ C, gần bằng nhiệt độ bề mặt Mặt Trời.

Các nhà khoa học Mỹ lần đầu tiên tạo thành công băng siêu ion trong phòng thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu được xuất bản hồi tháng 2 trên tạp chí Nature Physics, theo Live Science.

Giới nghiên cứu từ lâu cho rằng băng siêu ion, dạng áp suất cao của nước đá, tồn tại trong lớp vỏ của sao Thiên Vương và sao Hải Vương nhưng đó mới chỉ là giải thuyết. "Công trình của chúng tôi cung cấp bằng chứng thực nghiệm về băng siêu ion và chỉ ra những dự đoán không chỉ dựa theo mô phỏng mà thực sự phản ánh trạng thái đặc biệt của nước trong điều kiện cực hạn", Marius Millot, nhà vật lý học ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore, cho biết. Millot là tác giả chính của nghiên cứu mô tả thí nghiệm tạo ra băng siêu ion.


Tia laser sử dụng trong thí nghiệm tạo băng siêu ion. (Ảnh: M. Millot/E. Kowaluk).

Các nhà nghiên cứu lần đầu dự đoán sự tồn tại của trạng thái nước kỳ lạ vừa ở dạng lỏng vừa ở dạng rắn cách đây 30 năm. Băng siêu ion cũng đặc hơn nhiều nước đá thông thường do chỉ hình thành dưới nhiệt độ và áp suất cực lớn như bên trong hành tinh khổng lồ. Ở trạng thái siêu ion, hydro và oxy trong phân tử nước có biểu hiện bất thường. Ion hydro dịch chuyển như chất lỏng, bên trong mạng tinh thể rắn tạo từ oxy.

Quá trình tạo băng siêu ion rất phức tạp. Đầu tiên, nhóm nghiên cứu nén nước thành tinh thể băng dạng khối siêu chắc chắn, khác với viên nước đá thông thường. Để làm điều đó, họ sử dụng đầu đe bằng kim cương để tạo áp suất 2,5 gigapascal, gấp khoảng 25.000 lần áp suất không khí trên Trái Đất. Tiếp theo, các nhà nghiên cứu làm nóng và nén đầu đe mạnh hơn dưới tác động của tia laser. Mỗi cấu trúc băng tinh thể băng được chiếu 6 tia laser với áp suất cao hơn gấp 100 lần.

Ngay khi băng siêu ion hình thành, nhóm nghiên cứu phân tích nhanh đặc tính quang học và nhiệt động học của nó. Họ chỉ có 10 - 20 nano giây để tiến hành công việc trước khi sóng áp lực giải phóng lực nén làm băng tan chảy. Nhóm nghiên cứu nhận thấy băng tan ở 4.725 độ C và áp suất 200 gigapascal. Mức áp suất này lớn gấp khoảng hai triệu lần áp suất khí quyển trên Trái Đất.

"Thật không thể tin nổi khi nước đá đóng băng tồn tại ở nhiệt độ hàng nghìn độ C bên trong các hành tinh, nhưng đó là những gì thí nghiệm cho thấy", Raymond Jeanloz, nhà vật lý học hành tinh ở Đại học California, Berkeley, đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ.

Phát hiện mới có thể hé lộ điều kiện bên trong sao Thiên Vươngsao Hải Vương. Các nhà khoa học hành tinh suy đoán nước chiếm 65% khối lượng lõi những hành tinh này, cùng với amoniac và methane.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Các quốc gia ăn gì vào dịp Lễ Phục sinh?

Các quốc gia ăn gì vào dịp Lễ Phục sinh?

Lễ Phục Sinh được xem là một trong những ngày lễ quan trọng nhất trong năm của người theo Kitô giáo để tưởng niệm sự kiện phục sinh của Chúa Giêsu từ cõi chết.

Đăng ngày: 01/04/2025
Tuyệt chiêu

Tuyệt chiêu "thôi miên tâm lý" giúp bạn nhận nhiều tiền lì xì

Dưới đây xin được giới thiệu tới các bạn cách một vài bí kíp để săn được nhiều tiền lì xì trong dịp tết này.

Đăng ngày: 01/04/2025
Cách xác định hướng đơn giản bằng mặt trời và kinh nghiệm

Cách xác định hướng đơn giản bằng mặt trời và kinh nghiệm

Có nhiều cách để xác định phương hướng nhưng xác định hướng bằng mặt trời là phương pháp đơn giản nhất.

Đăng ngày: 01/04/2025
Những bí mật thú vị về cây thông Noel

Những bí mật thú vị về cây thông Noel

Khi nhiệt độ xuống thấp, các mô cây đông cứng, trong suốt như thủy tinh, rừng cây là nhà của loài nhện tarantula, cây cao nhất có thể lên đến 130m, có thể tạo ra hệ sinh thái riêng biệt

Đăng ngày: 31/03/2025
14 sự thật ít biết về múi giờ

14 sự thật ít biết về múi giờ

Bạn thắc mắc về thời gian? Tại sao trên thế giới lại có quá nhiều múi giờ khác nhau như vậy? Chúng mình cùng tìm hiểu nhé!

Đăng ngày: 31/03/2025
Đến Tết Hàn thực lại thắc mắc vì sao nhân đường bánh trôi không chảy ra?

Đến Tết Hàn thực lại thắc mắc vì sao nhân đường bánh trôi không chảy ra?

Hàn thực nghĩa là "thức ăn lạnh" - vì vậy ông bà ta đã sáng tạo ra món bánh trôi, bánh chay tượng trưng cho món ăn nguội để thờ cúng gia tiên, đất trời.

Đăng ngày: 31/03/2025
Nguồn gốc và ý nghĩa ngày Tết Hàn thực 3/3 âm lịch

Nguồn gốc và ý nghĩa ngày Tết Hàn thực 3/3 âm lịch

Vào ngày Tết Hàn thực 3/3 hàng năm, mỗi gia đình đều bận rộn chuẩn bị những đĩa bánh trôi, bánh chay. Tuy nhiên không phải ai cũng biết được nguồn gốc, ý nghĩa của ngày Tết này.

Đăng ngày: 31/03/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News