शिकागो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर विटाली प्रकापेंको के नेतृत्व में अमेरिकी भौतिकविदों के एक समूह ने पहली बार प्रयोगशाला स्थितियों में सुपरियोनिक बर्फ प्राप्त की, पानी की एक स्थिति जिसमें ऑक्सीजन आयनों से एक कठोर क्रिस्टल जाली बनती है, और हाइड्रोजन आयन इसके माध्यम से स्वतंत्र रूप से चलते हैं।
पहले, वैज्ञानिक केवल एक बार प्रयोगशाला स्थितियों में सुपरियोनिक बर्फ (बर्फ XVIII) प्राप्त करने में कामयाब रहे। यह एक गतिशील प्रयोग के दौरान किया गया था जिसमें हीरे के शीशे में जकड़ी हुई पानी की एक बूंद को लेजर द्वारा उत्पन्न शॉक वेव के संपर्क में लाया गया था। नतीजतन, सुपरियोनिक बर्फ का निर्माण हुआ, जो केवल कुछ ही क्षणों के लिए अस्तित्व में था।
नए प्रयोग में वैज्ञानिकों ने एक अलग तरीका चुना। उन्होंने ग्रहों के कोर में जो देखा जा सकता है, उसकी तुलना में उच्च-तीव्रता वाले दबाव को पुन: उत्पन्न करने के लिए एक हीरे की वाइस का उपयोग किया। फिर उन्होंने एक्स-रे के उज्ज्वल बीम उत्पन्न करने के लिए उन्नत फोटॉन स्रोत सिंक्रोट्रॉन का उपयोग किया - पानी की एक बूंद को अत्यधिक तापमान तक गर्म करने के लिए आवश्यक। प्रयोग के दौरान, यह भी स्थापित किया गया था कि सुपरियोनिक बर्फ के निर्माण के लिए 50 GPa के दबाव की आवश्यकता नहीं होती है, जैसा कि पहले माना जाता था। 20 GPa के दबाव पर एक असामान्य सामग्री का नमूना प्राप्त करना संभव था।
"एक ऐसे घन की कल्पना कीजिए जिसकी जाली में कोनों पर ऑक्सीजन आयन और उनके बीच हाइड्रोजन आयन हों। जब यह नए सुपरियोनिक चरण में प्रवेश करता है, तो जाली फैलती है, जिससे हाइड्रोजन आयनों को स्थानांतरित करने की इजाजत मिलती है जबकि ऑक्सीजन आयन जगह में रहते हैं। यह तैरते हुए हाइड्रोजन परमाणुओं के समुद्र में स्थित ठोस ऑक्सीजन जाली जैसा दिखता है," वैज्ञानिकों में से एक ने प्रयोग पर टिप्पणी की।
यह ध्यान दिया जाता है कि सुपरियोनिक बर्फ न केवल दूर के ग्रहों पर, बल्कि पृथ्वी पर भी मौजूद है। वैज्ञानिकों के अनुसार, यह हमारे ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रखने में एक भूमिका निभाता है, जो पृथ्वी की सतह को ब्रह्मांडीय विकिरण से बचाता है। मंगल या बुध जैसे ग्रहों में चुंबकीय क्षेत्र नहीं होता है, जो उन्हें ब्रह्मांडीय विकिरण और अन्य कारकों के आक्रामक प्रभावों के प्रति संवेदनशील बनाता है। वैज्ञानिक विचार करना, कि सुपरियोनिक बर्फ का अध्ययन जीवनदायी ग्रहों की खोज में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।
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