Bilim dünyası şaşkın: Bilim insanları yeni bir buz türü keşfetti! Buz, aslında sadece bildiğiniz o basit buz değil, ortaya çıkıyor

Bilim dünyası, suyun bilinen hallerine bir yenisini daha ekledi. Kore Standartlar ve Bilim Enstitüsü (KRISS) araştırmacıları, yaptıkları deneylerle daha önce gözlemlenmemiş bir buz fazı keşfetti. “Ice XXI” (Buz XXI) olarak adlandırılan bu yeni yapı, suyun yalnızca 10 milisaniye içinde 20.000 kat atmosfer basıncına (yaklaşık 2 gigapascal) kadar sıkıştırılmasıyla elde edildi.

Araştırmacılar, bu sıradışı koşulları oluşturmak için elmas tabanlı hücreleri (Diamond Anvil Cells, DAC) kullandı. Bu cihaz, suyu kısa sürede aşırı basınca maruz bırakırken, bilim insanları süreci yakalamak için Avrupa Serbest Elektron X-Işını Lazeri (European XFEL) ve PETRA III gibi gelişmiş X-ışını tesislerinden yararlandı.

XFEL, her bir mikro saniyede bir görüntü alabilen X-ışını flaşları üreterek suyun moleküler dönüşümünü adeta yüksek hızlı bir kamera gibi kaydetti. Ardından, PETRA III ile Ice XXI’in yapısı ayrıntılı biçimde çözümlendi. Araştırma, bu yeni buz formunun dörtgen kristal yapıya sahip olduğunu ve her birim hücresinde 152 su molekülü bulunduğunu ortaya koydu.

Bilim insanları, bu suyu “aşırı sıkıştırılmış” olarak tanımlıyor. Normalde sıvı su bu kadar yüksek basınç altında kristalleşerek Buz VI formuna dönüşmesi gerekirken bu deneyde su bir süre daha sıvı kalabiliyor ve sonrasında farklı bir yapıda kristalleşiyor.

Ice XXI, metastabil yani kararsız bir yapıya sahip. Ancak bu yapı, olağan buzdan çok daha yoğun bir moleküler düzene sahip ve oda sıcaklığında bile oluşabiliyor. Bu tür yüksek sıcaklıkta ve yüksek basınçta kararlı kalabilen buz fazlarının incelenmesi, yalnızca Dünya’daki fizik süreçleri anlamak için değil, Güneş Sistemi’ndeki buzlu uyduların iç yapısını anlamak açısından da büyük önem taşıyor.

Araştırmanın ortak yazarlarından Rachel Husband “Bulgularımız, daha fazla sayıda yüksek sıcaklıkta metastabil buz fazı ve bunlarla ilişkili geçiş yolları olabileceğini ve bunun buzlu uyduların bileşimi hakkında yeni bilgiler sağlayabileceğini gösteriyor” dedi. Daha önce yapılan araştırmalar, Neptün ve Uranüs’ün manyetik alanlarının merkezinde Ice XVIII ve Ice XX gibi süperiyonik buz fazlarının rol oynayabileceğini öne sürmüştü. Şimdi ise Ice XXI’in keşfi bu zincire yeni bir halka ekliyor.