비탈리 프라카펜카(Vitaly Prakapenka) 시카고 대학 교수가 이끄는 미국 물리학자 그룹은 실험실 조건에서 초이온 얼음을 처음 얻었다. 이에 대한 정보는 최근 주제 저널인 Nature Physics에 게재되었습니다.
이전에 과학자들은 실험실 조건에서 초이온 얼음(소위 Ice XVIII)을 한 번만 얻을 수 있었습니다. 이것은 다이아몬드 바이스에 고정된 물방울이 레이저에 의해 생성된 충격파에 노출되는 동적 실험에서 수행되었습니다. 그 결과, 초이온 얼음이 형성되었으며, 이는 잠시 동안만 존재했습니다.
새로운 실험에서 과학자들은 다른 접근 방식을 취했습니다. 그들은 다이아몬드 바이스를 사용하여 행성 코어에서 볼 수 있는 것과 유사한 고강도 압력을 재현했습니다. 그런 다음 그들은 Advanced Photon Source 싱크로트론을 사용하여 물방울을 극한의 온도로 가열하기 위해 밝은 X선 방사선 빔을 생성했습니다. 실험 중에 초이온 얼음의 형성에는 이전에 생각했던 것처럼 50GPa의 압력이 필요하지 않다는 것도 발견되었습니다. 20GPa의 압력에서 비정상적인 재료의 샘플을 얻었습니다.
“모서리에 산소 이온이 있고 그 주위에 수소 이온이 있는 격자가 있는 입방체를 상상해 보십시오. 새로운 초이온 상으로 들어가면 격자가 확장되어 산소 이온이 제자리에 남아 있는 동안 수소 이온이 이동할 수 있습니다. 과학자 중 한 명은 실험에 대해 "이것은 떠 다니는 수소 원자의 바다에 위치한 고체 산소 격자처럼 보입니다."라고 말했습니다.
초이온 얼음은 먼 행성뿐만 아니라 지구에도 존재합니다. 과학자들에 따르면, 그것은 우주 방사선으로부터 지구 표면을 보호하는 우리 행성의 자기장을 유지하는 데 일정한 역할을 합니다. 화성이나 수성과 같은 행성에는 자기장이 없기 때문에 우주 방사선 및 기타 요인의 공격적인 영향에 취약합니다. 과학자들은 초이온 얼음에 대한 연구가 생명체가 존재할 수 있는 행성을 찾는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 믿습니다.
2021-10-31 07:42:21
작가: Vitalii Babkin