По окончании многих лет опытов физики увидели, что под давлениями и экстремальными температурами, вода берет новую форму, названную суперионным льдом. Результаты появляются в издании Nature Physics.Авторы применяли интерференционный сверхбыстрый velocimetry и pyrometry, дабы характеризовать оптические особенности потрясенной сжатой воды и выяснить ее термодинамические особенности на протяжении длительности кратких 10-20 наносекунд опыта, перед тем как волны выпуска давления развернули пример и выпарили бриллианты и воду.
Эта работа кроме этого имеет серьёзные последствия для планетарной науки, по причине того, что Нептун и Уран имели возможность бы содержать огромное количество суперионного щербета.Применяя сжатие шока, физик Ливерморской национальной лаборатории Мариус Миллот и соавторы выяснили термодинамические автографы, показывающие, что лед плавит родные 5 000 Келвина на уровне 190 Гпа (gigapascals) — 4,000 K выше, чем точка плавления в 0,5 мегабарах (Mbar) и практически поверхностной температуре Солнца.“Потому, что мы предварительно сжали воду, имеется меньше нагревания шока, чем если бы мы сжатая шоком окружающая жидкая вода, разрешая нам получить доступ к намного более холодным странам в большом давлении, чем в прошлых изучениях сжатия шока, так, дабы мы имели возможность достигнуть предсказанной области стабильности суперионного льда”, растолковал врач Миллот.Так как это было сперва предсказано в 1988, многие физики подтвердили и усовершенствовали числовые моделирования, тогда как другие применяли статические способы сжатия, дабы изучить диаграмму фазы воды в большом давлении.
“Отечественная работа воображает экспериментальные свидетельства для суперионного льда и говорит о том, что эти предсказания не случились из-за экспонатов в моделированиях, но в действительности захватили феноменальное поведение воды при тех условиях”.“Отечественные опыты удостоверились в надежности два основных предсказания для суперионного льда: довольно высокая протонизирующая/ионная проводимость в теле и высокая точка плавления”, сообщил врач Миллот.Применяя алмазные клетки наковальни, команда применила 2,5 Гпа давления, дабы предварительно сжать воду в лед комнатной температуры VII, кубическая прозрачная форма, которая отличается от ‘кубика льда’ шестиугольный лед, в дополнение к тому, дабы быть на 60% более плотным, чем вода в окружающем температуре и давлении.“Это снабжает ответственную диагностику современных квантовых моделирований, применяя плотность, функциональная теория основывала молекулярную динамику”.
Сейчас, экспериментальное открытие суперионного льда должно дать больше силы новой картине для этих объектов с довольно узким большой мантией и слоем ‘жидкости’ суперионного льда.Тогда как косвенные автографы наблюдались, никакая исследовательская несколько не была в состоянии выяснить экспериментальные эти для суперионного щербета — до сего времени.
Визуализация молекулярных моделирований динамики, показывающих стремительное распространение водородных ионов (розовые траектории) в жёсткой решетке кислорода в суперионном льду. Кредит изображения:S.
Гамель / М. Миллот / J.Wickboldt / LLNL / NIF.Планетарные ученые считают, что эти ледяные гиганты сделаны, в первую очередь, углерода, водорода, смеси и кислорода азота, которая соответствует 65%-й воде массой, смешанной с метаном и аммиаком. Многие ученые предполагают эти планеты с всецело жидкими конвекционными интерьерами.
Одно из самых интригующих особенностей воды – то, что это может стать суперионным, в то время, когда нагрето до нескольких тысяч градусов в большом давлении, подобном условиям в ледяных огромных планетах как Уран и Нептуне. Это экзотическое государство воды характеризуется подобными жидкости водородными ионами, перемещающимися в жёсткой решетке кислорода.“Это сверхсложные опыты, так, было вправду захватывающе видеть, что мы имели возможность определить о так много из данных — тем более, что мы совершили примерно два года, делая измерения и еще два года, разрабатывая способы, дабы проанализировать эти”, сообщил врач Миллот.
Они тогда выполнили управляемое лазером сжатие шока предсжатых клеток. Они сосредоточили до шести интенсивных лучей замечательного лазера, поставив пульс 1 наносекунды Ультрафиолетового света на один из алмазов. Это начало сильные ударные волны нескольких сотен Гпа в пример, дабы сжать и нагреть щербет одновременно с этим.
В действительности такая структура была предложена десятилетие назад — на базе моделирования динамо — дабы растолковать необыкновенные магнитные поля этих планет.