Muzdan ham qattiqroq: olimlar kashf etgan yangi muz turi

Keling, to'g'risi — men uzoq vaqtgacha muzni zerikarli deb o'ylardim. Qattiq suvmi? Xo'sh, bu borada katta kashfiyot kutmayman, deb o'ylardim. Lekin bir kuni internetda muz haqida ma'lumotlarni qidirib ketdim va hammasi o'zgarib ketdi.

Xo'sh, sizga bir sirni aytaman: muzning faqat bitta turi yo'q. TURLAB muz bor. Va endi olimlar yana birini topdilar — bu shunday ekstremal narsa ki, tasavvur qilish qiyin.

Muzning nechta turi bor?

Maktabda bizga faqat bitta muz haqida o'rgatishadi — Ice I, ya'ni ichimliklaringizdagi muz kubiklari. Lekin bosim va harorat o'zgarganda, suv o'ziga butunlay boshqacha kristall tuzilishlar hosil qiladi.

Hozirda olimlar Ice I'dan Ice XXII gacha — jami 22 ta turini ro'yxatga olishgan. Va har biri uchun sharoitlar g'oyat qattiq: bosim dengiz sathidagi atmosferadan millionlab marta yuqori, harorat esa pechdan ham issiq.

Eng yangi kashfiyot — geksagonal zich joylashgan muz, ya'ni hcp muzi. Agar ilmiy jamoa tasdiqlasa, bu Ice XXIII deb ataladi. Va bu, mening fikrimcha, eng qiziqarli tur bo'lishi mumkin.

Bu muz nimasi bilan ajralib turadi?

Oddiy muzni tasavvur qiling. Endi shu tasavvurni unuting, chunki hcp muzi umuman boshqacha.

Bu — superionik muz. Bu atama eshitishga qiyin, lekin tushuntiraman: superionik muzda kislorod atomlari qattiq kristall panjara hosil qiladi — qandaydir qafas singari. Ammo vodorod atomlari? Ular shu qafas ichida erkin yurib yuradi, bolalar bayramida quvnamagan bolalar kabi.

Bu yerda eng qiziq qismi: bu erkin yuruvchi vodorod atomlari elektr zaryadi tashiydi. Ya'ni superionik muz oddiy muz emas — u o'tkazgich, sim kabi elektr tokini o'tkazadi.

Olimlar buni o'ttiz yildan beri nazariy jihatdan bashorat qilishardi. Va nihoyat, 2019-yilda labratoriyada yaratishga muvaffaq bolishdi. O'sha birinchi versiyani Ice XVIII deb atashadi — unda kislorod atomlari "yuz markazli kubik" (fcc) tuzilishda joylashgan.

Lekin Forestier va uning jamoasi kashf etgan yangi hcp muzi? Bu geksagonal tuzilish. Va u yanada ekstremal sharoitlarda paydo bo'ladi: bosim dengiz sathidagi atmosferadan 2 million marta yuqori, harorat esa 2,630 Kelvin — bu ko'plab po'latlarni eritish uchun yetarli darajada issiq.

Buni qanday topishdi?

Bu tajriba qanday o'tganini tasavvur qilish menga yoqadi. Fransiyadagi CEA instituti olimlari suv tomchilarini ikkita olmos uchida siqib qo'yishdi — yer yuzidagi eng qattiq materiallar orasida.

Ular lazer yutadigan olmos qatlamlaridan foydalanishdi va Grenobl shahridagi zavodda kuchli rentgen nurlari bilan namunalarni o'rganishdi. So'ngra — bosim va haroratni oshirishdi va kuzatishdi.

Pastroq bosimda fcc superionik muz paydo bo'ldi. Lekin bosim 200 gigapaskaldan oshishi bilanoq, hcp tuzilish paydo bo'la boshladi. Tajriba oxiriga kelib, hcp muzi to'liq hukmron bo'ldi.

Bu — ilmiy o'zgarishni real vaqtda kuzatish kabi edi.

Nega bizga bu muz muhim?

Bu yerda voqea ayniqsa qiziqarli bo'ladi (kamida men kabi kosmos ixlosmandlari uchun): bu kashfiyot Quyosh sistemasidagi ba'zi sirli voqealarni tushuntirishga yordam berishi mumkin.

Uran va Neptun — "muz gigantlari", deb ataladi. Lekin ularni muzlangan sayyoralar deb o'ylamang. Bu dunyolar ichkarisida suv, ammiak va metan难以置信 darajada issiq va zich suyuqliklar sifatida mavjud — astronomlar ularni "muz" deb atashadi, chunki ekstremal sharoitlarda ular bir xil ish qiladi.

Voyager 2 bir necha o'n yil oldin bu sayyoralardan uchib o'tganda, g'alati narsani o'lchadi: ularning magnet maydonlari bekor bo'lib chiqdi. Yerda magnet maydon sayyora aylanish o'qiga nisbatan tekis joylashgan. Ammo Uran va Neptunda? Ularning magnet maydonlari极端 darajada qiyshiq va nomutanosib.

Olimlar uzoq vaqtdan beri shunday fikr yuritishganki, bu sayyoralarning ichida bir qatlam elektr tokini o'tkazadigan suyuqlik shu g'ala-tayovg'ich maydonlarni hosil qiladi. Va superionik muz — bu rolini bajaradigan asosiy gumon.

Yangi hcp muz kashfiyoti ayniqsa qiziqarli, chunki u fcc muzidan ham chuqurroq, yanada ekstremal sharoitlarda paydo bo'ladi. Ya'ni bu muz gigantlari ichkarisida hcp muzi asosiy shakl bo'lishi mumkin — bu olimlarning bu uzoq dunyolar ichki tuzilishini modellashtirish usullarini butunlay o'zgartirishi mumkin.

Tadqiqotchilarning o'zlari aytishicha, bu kashfiyot "ularning superionik mantiyasining stratifikatsiyasi va dinamikasiga muhim ta'sir ko'rsatishi mumkin".

Kosmos har doim g'alati bo'ladi

Sizga aytaymi, men kabi kashfiyotlarni chuqur qoniqtiradi. Biz endi faqat koinotni ro'yxatga olmayapmiz — biz uning nozik jihatlarini, qatlamlarini, yashirin murakkabliklarini tushunishga o'tayapmiz.

Bir necha o'n yil oldin biz hatto superionik muzning mavjudligini bilmas edik. Endi uning turli xil turlari borligini va bu turlar milliardlab mil uzokdagi butun sayyoralarning xulq-atvorini shakllantirishini kashf qilyapmiz.

Har safar bunday kashfiyotlar haqida o'qsam, esimda bo'ladi: koinot biz tasavvur qilgandan ham g'alati — va ehtimol, biz tasavvur qila oladiganidan ham g'alati. Va bu, albatta, ajoyib.

Keyingi safar o'zingizga suv quyib, oddiy Ice I muzini solayotganda, bir daqiqa to'xtang va o'ylab ko'ring: shu erdan bir oz narida, suv shunday shakllarda mavjud bo'lishi mumkinki, sizning muzlatgichi cholg'ulari cho'lga o'xshab qoladi.