Một nhóm các nhà vật lý người Mỹ do giáo sư Vitaly Prakapenko của Đại học Chicago dẫn đầu lần đầu tiên thu được băng siêu âm trong điều kiện phòng thí nghiệm, trạng thái của nước trong đó một mạng tinh thể cứng được hình thành từ các ion oxy và các ion hydro di chuyển tự do qua nó.
Trước đây, các nhà khoa học chỉ một lần thu được băng siêu âm (băng XVIII) trong điều kiện phòng thí nghiệm. Điều này được thực hiện trong quá trình thí nghiệm động lực học, trong đó một giọt nước được kẹp trong một cái kẹp kim cương tiếp xúc với sóng xung kích do tia laze tạo ra. Kết quả là, băng siêu âm được hình thành, chỉ tồn tại trong chốc lát.
Trong thí nghiệm mới, các nhà khoa học đã chọn một cách tiếp cận khác. Họ đã sử dụng một cái kẹp kim cương để tái tạo áp suất cường độ cao tương đương với áp suất có thể nhìn thấy trong lõi của các hành tinh. Sau đó, họ sử dụng synchrotron Nguồn Photon Tiên tiến để tạo ra các chùm tia X sáng — cần thiết để làm nóng một giọt nước đến nhiệt độ cực cao. Trong quá trình thí nghiệm, người ta cũng xác định rằng sự hình thành băng siêu âm không cần áp suất 50 GPa như người ta tin trước đây. Có thể lấy được một mẫu vật liệu bất thường ở áp suất 20 GPa.
"Hãy tưởng tượng một khối lập phương có mạng tinh thể chứa các ion oxy ở các góc và các ion hydro ở giữa chúng. Khi bước vào giai đoạn siêu ion mới, mạng mở rộng, cho phép các ion hydro di chuyển trong khi các ion oxy vẫn ở nguyên vị trí. Nó trông giống như các mạng oxy rắn nằm trong đại dương của các nguyên tử hydro trôi nổi", một trong các nhà khoa học nhận xét về thí nghiệm.
Cần lưu ý rằng băng siêu âm không chỉ tồn tại trên các hành tinh xa xôi mà còn trên Trái đất. Theo các nhà khoa học, nó đóng vai trò duy trì từ trường của hành tinh chúng ta, từ trường này bảo vệ bề mặt Trái đất khỏi bức xạ vũ trụ. Các hành tinh như Sao Hỏa hay Sao Thủy không có từ trường, khiến chúng dễ bị ảnh hưởng mạnh bởi bức xạ vũ trụ và các yếu tố khác. Các nhà khoa học xem xét, rằng nghiên cứu về băng mê tín có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc tìm kiếm các hành tinh duy trì sự sống.
Đọc thêm:
- "Vụ nổ tia gamma mạnh mẽ của vũ trụ" hóa ra là sự phản chiếu của các mảnh vỡ không gian
- Một máy dò sóng hấp dẫn mới sẽ bắt được một tín hiệu khả dĩ từ sự khởi đầu của vũ trụ