นักวิจัยทำสำเร็จสร้าง "ซุปเปอร์น้ำแข็ง" ที่มีความร้อนเท่าดวงอาทิตย์ขึ้นบนโลกได้แล้ว !!! สิ่งที่ค้นพบนี้ตอบคำถามอะไรได้บ้าง
งานวิจัยชิ้นนี้ถูกเผยแพร่บนเว็บไซต์ Nature Physics : เมื่อปี 2019 นักวิจัยประสบความสำเร็จในการสร้างน้ำแข็งชนิดใหม่ ซึ่งอาจจะฟังดูงง ๆ เพราะมันเป็น “น้ำแข็งที่มีอุณหภูมิสูงเทียบเท่าพื้นผิวดวงอาทิตย์” แต่ไม่ต้องห่วงครับ หากลองอ่านทุกคนจะเข้าใจแน่นอน
น้ำแข็งที่คนส่วนใหญ่มักนึกถึงคือน้ำแข็งที่เกิดจากการนำน้ำไปแช่ตู้เย็น เพื่อให้อุณหภูมิของน้ำต่ำกว่า จุดเยือกแข็ง (0 องศาเซลเซียส) จนโมเลกุลของน้ำ (H2O) จัดเรียงใกล้กันมากขึ้นจนเกิดเป็น "ผลึกแข็ง"
ทว่า นอกจากการลดอุณหภูมิของน้ำแล้ว นักวิจัยได้ทดลองจนพบว่า เรายังสามารถทำให้น้ำกลายเป็นน้ำแข็งได้แบบไม่ต้องลดอุณหภูมิก็ได้นะ ซึ่งเราจะต้องทำตรงกันข้าม นั่นคือ การใช้อุณหภูมิร้อนจัดเทียบเท่า พื้นผิวดวงอาทิตย์ (ราว 5,500 องศาเซลเซียส) บวกกับต้องอาศัยความดันบรรยากาศที่เหมาะสม เพื่อทำให้น้ำกลายเป็น "ผลึกแข็ง" ได้เช่นกัน ซึ่งขั้นตอนดังกล่าว จะทำให้ได้น้ำแข็งชื่อว่า "Superionic ice – ซุปเปอร์ไอออนนิค"
ภาพจำลองการสร้าง Superionic ice
(คำว่า "ความดันบรรยากาศที่เหมาะสม" ในที่นี้หมายถึง ความดันบรรยากาศที่มากกว่าบนโลกประมาณ 1.2 ล้านเท่า ซึ่งเป็นความดันบรรยากาศที่มากกว่าแกนโลกเสียอีก) โดยเมื่อน้ำได้รับอุณหภูมิร้อนสูงและความดันตรงกับสภาวะดังกล่าว อะตอมของออกซิเจนจะจัดเรียงตัวกันเป็นโครงสร้างผลึกที่มีระเบียบ จนมีลักษณะที่เราเรียกว่า "น้ำแข็ง" นั่นเอง
ซึ่งคาดว่าน้ำแข็งชนิดนี้สามารถพบได้เฉพาะบนดาวน้ำแข็งยักษ์อย่างดาวเคราะห์ยูเรนัสและเนปจูนเท่านั้น (เพราะดาวทั้งสองดวงมีความดันบรรยากาศระดับมหาศาลที่เหมาะสมนั่นเอง)
ซึ่งข้อมูลที่ทุกคนอ่านก่อนหน้านี้ เป็นบันทึกจากไอเดียเมื่อปี 1988 โดยอยู่ในรูปของสูตรคณิตศาสตร์บนกระดานเท่านั้น แต่ ณ ตอนนี้ น้ำแข็งชนิดดังกล่าวได้ถูกสร้างขึ้นบนโลกจริง ๆ แล้วครับ โดยเป็นผลงานของนักวิจัยจาก LLNL แคลิฟอร์เนียร์ และมหาวิทยาลัย Rochester นิวยอร์ค ที่ร่วมมือกันเปลี่ยนน้ำให้กลายเป็น Superionic ice ด้วยการใช้เลเซอร์ 6 หัว ส่องลำแสงเพื่อทำความร้อน จนน้ำมีอุณหภูมิสูงถึง 4,700 องศาเซลเซียส อีกทั้งแสงเลเซอร์ยังเพิ่มความดันบรรยากาศได้มากถึง 2 ล้านเท่า สุดท้ายก็ประสบความสำเร็จสามารถสร้าง "ซุปเปอร์น้ำแข็งได้ในที่สุด"
ประโยชน์จริง ๆ ของการทดลองนี้คืออะไร ? เพื่อหาคำตอบที่นักดาราศาสตร์สงสัยมากที่สุด ว่าทำไมดาวเคราะห์ 2 ดวงนี้ (ยูเรนัส-เนปจูน) ถึงมีสนามแม่เหล็กที่ผิดปกติจากดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ นั่นคือ มันมีแกนสนามแม่เหล็กเอียงออกมาจากแกนการหมุนรอบตัวเองถึง 47 องศา (พูดง่าย ๆ ก็คือเอียงจนผิดรูป) แถมยังมีสภาพสนามแม่เหล็กที่ทับซ้อนมั่วไปหมด (ไม่เหมือนโลกที่มีอยู่ 2 ขั้ว)
นักวิจัยจึงทดลองสร้าง ซุปเปอร์น้ำแข็ง เพื่อทดสอบสมมติฐานที่ว่า เจ้าสิ่งนี้อาจเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์สนามแม่เหล็กมากกว่า 2 ขั้วดังกล่าวขึ้นกับดาวเคราะห์ทั้ง 2 ดวง เพราะน้ำแข็งซุเปอร์ไอออนนิคที่ถูกสร้างขึ้น มีสถานะเป็นได้ทั้งของแข็งและของเหลวในเวลาเดียวกัน ทำให้มีคุณสมบัตินำไฟฟ้าได้ดี ซึ่งหากบนโลกสร้างได้แล้วทำไมดาวเคราะห์ที่มีความดันบรรยากาศมหาศาลอย่างยูเรนัสและเนปจูนจะสร้างขึ้นไม่ได้ล่ะ โดยมันอาจถูกสร้างขึ้นที่แกนกลางของดาวหรือพื้นผิวเลยก็เป็นได้ และนี่ก็คือสาเหตุว่าทำไมการทดลองครั้งนี้จึงเป็นก้าวสำคัญอีกครั้งของวงการวิทยาศาสตร์และดาราศาสตร์ครับ
อ้างอิง :
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
