علماء يكتشفون جليدا “مرتفع الحرارة”

أعاد العلماء إنشاء جليد غريب، يُطلق عليه الجليد الفائق التأين، لأول مرة في التجارب المعملية قبل خمس سنوات، وقبل أربع سنوات أكدوا وجوده وبنيته البلورية.

وفي الآونة الأخيرة تمكن الباحثون في عدة جامعات في الولايات المتحدة ومختبر مركز ستانفورد الخطي في كاليفورنيا من اكتشاف مرحلة جديدة من الجليد فائق التأين، إذ أن اكتشافهم يعمق فهمنا لسبب امتلاك كوكبي أورانوس ونبتون لمجالات مغناطيسية غير منتظمة ذات أقطاب متعددة.

يختلف الجليد الفائق التأين بشكل غريب، ومع ذلك قد يكون من بين أكثر أشكال المياه وفرة في الكون، حيث يُفترض أنه يملأ الأجزاء الداخلية لأورانوس ونبتون والكواكب الخارجية المماثلة.

أكد العلماء في عام 2019 ما توقعه الفيزيائيون في عام 1988: هيكل تكون فيه ذرات الأكسجين في الجليد فائق التأين محصورة في شبكة مكعبة صلبة، بينما تتحرر ذرات الهيدروجين المتأينة، وتتدفق عبر تلك الشبكة مثل الإلكترونات عبر المعادن.

وهذا يعطي الجليد الفائق التأين خصائصه الموصلة، كما أنه يرفع درجة انصهاره بحيث يظل الماء المتجمد صلبًا عند درجات حرارة شديدة، بحسب دراسة نُشرت في مجلة ساينس أليرت العلمية.

كشف ميل الأشعة السينية بعد ذلك عن البنية البلورية الساخنة والكثيفة للجليد، على الرغم من الحفاظ على ظروف الضغط ودرجة الحرارة لمدة جزء من الثانية فقط.

أكدت أنماط الميل الناتجة أن بلورات الجليد كانت في الواقع مرحلة جديدة متميزة عن الجليد فائق التأين الذي تم رصده في عام 2019.

الجليد فائق التأين المكتشف حديثًا، “Ice XIX”، له هيكل مكعب متمركز حول الجسم، وموصلية متزايدة مقارنة بسابقه من عام 2019.