शास्त्रज्ञांना ग्रहांच्या आत “सुपरिओनिक बर्फ” म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या पाण्याचा नवीन टप्पा सापडला

शास्त्रज्ञांनी पाण्याचा एक नवीन टप्पा शोधला आहे – द्रव, घन आणि वायू जोडणे – “सुपरिओनिक बर्फ” म्हणून ओळखले जाते. “विचित्र काळा” बर्फ, ज्याला शास्त्रज्ञ म्हणतात, सामान्यतः नेपच्यून आणि युरेनस सारख्या ग्रहांच्या केंद्रस्थानी तयार केला जातो.

मध्ये प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासात निसर्ग भौतिकशास्त्र, शिकागो विद्यापीठातील संशोधन प्राध्यापक विटाली प्राकापेन्का यांच्या सह-नेतृत्वाखालील शास्त्रज्ञांच्या चमूने या प्रकारच्या बर्फाच्या निर्मितीसाठी आवश्यक असलेल्या अत्यंत परिस्थितीचे तपशीलवार वर्णन केले. याआधी फक्त एकदाच त्याची झलक पाहायला मिळाली होती, जेव्हा शास्त्रज्ञांनी पाण्याच्या थेंबामधून एक प्रचंड शॉकवेव्ह पाठवला आणि सुपरिओनिक बर्फ तयार केला जो केवळ एका क्षणासाठी अस्तित्वात होता.

या प्रयोगात, संशोधक संघाने एक वेगळा दृष्टिकोन घेतला. त्यांनी ग्रहांच्या केंद्रस्थानी असलेल्या तीव्र दाबाचे पुनरुत्पादन करण्यासाठी पृथ्वीवरील सर्वात कठीण सामग्री असलेल्या दोन हिऱ्यांमध्ये पाणी दाबले. त्यानंतर, त्यांनी प्रगत फोटॉन स्त्रोत किंवा उच्च-चमकीच्या एक्स-रे बीमचा वापर करून, पाणी गरम करण्यासाठी हिऱ्यांमधून लेसर शूट केले, अभ्यासानुसार.

“एक घन, हायड्रोजनने जोडलेल्या कोपऱ्यात ऑक्सिजनच्या अणूंसह जाळीची कल्पना करा जेव्हा ते या नवीन सुपरिओनिक टप्प्यात रूपांतरित होते, जाळीचा विस्तार होतो, ज्यामुळे हायड्रोजनचे अणू त्यांच्या स्थितीत स्थिर राहतात तेव्हा हायड्रोजनचे अणू त्यांच्याभोवती स्थलांतर करू शकतात,” प्राकापेन्का म्हणाले एका प्रेस प्रकाशनात. “हे तरंगत्या हायड्रोजन अणूंच्या महासागरात बसलेल्या घन ऑक्सिजन जाळीसारखे आहे.”

परिणाम पाहण्यासाठी क्ष-किरण वापरून, टीमला आढळले की बर्फ कमी दाट झाला आहे आणि त्याचा रंग काळा आहे कारण तो प्रकाशाशी वेगळ्या प्रकारे संवाद साधतो.

“हे पदार्थाची एक नवीन स्थिती आहे, म्हणून ती मुळात नवीन सामग्री म्हणून कार्य करते, आणि ती आमच्या विचारापेक्षा वेगळी असू शकते,” प्राकापेन्का म्हणाले.

शास्त्रज्ञांना सर्वात आश्चर्यकारक गोष्ट म्हणजे सुपरिओनिक बर्फ त्यांच्या मूळ अंदाजापेक्षा जास्त हलक्या दाबाखाली तयार झाला. त्यांनी विचार केला होता की पाणी 50 गिगापास्कल्सपेक्षा जास्त दाबापर्यंत संकुचित होईपर्यंत ते तयार होणार नाही – रॉकेट इंधनाच्या आत जितका दाब तो लिफ्ट-ऑफसाठी ज्वलन करतो तितकाच दाब – परंतु त्याला फक्त 20 गिगापास्कल दाब लागला.

“कधीकधी तुम्हाला अशी सरप्राईज दिली जाते,” प्राकापेन्का म्हणाली.

सुपरआयोनिक बर्फ केवळ दूरच्या ग्रहांमध्येच अस्तित्वात नाही – तो पृथ्वीच्या आत देखील आहे आणि आपल्या ग्रहाच्या चुंबकीय क्षेत्राची देखभाल करण्यात ती भूमिका बजावते. पृथ्वीचे तीव्र चुंबकत्व ग्रहाच्या पृष्ठभागाचे धोकादायक किरणोत्सर्ग आणि बाह्य अवकाशातून येणाऱ्या वैश्विक किरणांपासून संरक्षण करते.

मंगळ आणि बुध यांसारख्या ग्रहांना चुंबकीय क्षेत्र नसते आणि ते बाह्य अवकाशाच्या कठोर हवामानाच्या संपर्कात असतात. म्हणूनच संघाला वाटते की सुपरिओनिक बर्फाविषयी शिकणे जीवनाचे आयोजन करू शकतील अशा इतर ग्रहांचा शोध घेण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावू शकते.

“यामुळे अधिक अभ्यासाला चालना मिळावी,” प्राकापेन्का आशा करतात.

Related Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *