Es Superionik: Bentuk Materi Baru dari Fase Pengembangan Struktur Air

By Wawan Setiawan, Rabu, 27 Oktober 2021 | 19:00 WIB
Penemuan es superionik berpotensi memecahkan teka-teki tentang planet es raksasa seperti Uranus dan Neptunus. Mereka sekarang dianggap memiliki gas, kulit luar campuran-kimia, lapisan cair air terionisasi di bawahnya, lapisan padat es superionik yang terdiri dari sebagian besar interior mereka, dan pusat berbatu. (Quanta Magazine)

Pada saat yang sama, sampel diperiksa berkaitan dengan struktur dan konduktivitas listrik. Hasil dari studi ini sudah dipublikasikan di jurnal Nature Physics pada 14 Oktober 2021 dengan mengambil judul Structure and properties of two superionic ice phases. Studi ini memberikan potongan teka-teki lain dalam spektrum manifestasi air. Dan juga dapat membantu menjelaskan medan magnet yang tidak biasa dari planet Uranus dan Neptunus, yang mengandung banyak air.

Es superionik pertama kali diprediksi secara teoritis lebih dari 30 tahun yang lalu. Pada 2019, para ilmuwan hanya memperlihatkan secara sekilas saat para ilmuwan mengirimkan gelombang kejut melalui tetesan air. Namu, dalam studi baru ini, para ilmuwan telah menemukan cara untuk membuat, mempertahankan, dan memeriksa es.

Melansir Tech Explorist, Vitali Prakapenka, mengatakan, “Ini mengejutkan—semua orang mengira fase ini tidak akan muncul sampai Anda berada pada tekanan yang jauh lebih tinggi daripada di mana kita temukan dulu. Tetapi kami dapat memetakan dengan sangat akurat sifat-sifat es baru ini, yang merupakan fase materi baru, berkat beberapa alat canggih.”

Baca Juga: Gunung Es Seluas Pulau Bali dan Seberat 1 Triliun Ton Mencair Hilang

Para ilmuwan menggunakan berlian dan seberkas sinar-X cemerlang untuk menciptakan kembali kondisi jauh di dalam planet, dan menemukan fase air baru yang disebut “es superionik.” (Vitali Prakapenka)

Es superionik terbentuk pada suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Warnanya hitam dan panas, tidak seperti es biasa yang ditemukan di freezer ataupun kutub utara. Sebuah balok es superionik beratnya akan empat kali lipat dari balok es yang normal.

Dalam percobaannya, para ilmuwan menggunakan Sumber Foton Lanjutan, mendorong elektron ke kecepatan yang sangat tinggi mendekati kecepatan cahaya untuk menghasilkan berkas sinar-X yang cemerlang. Dengan meremas sampel mereka di antara dua keping berlian, para ilmuwan mensimulasikan tekanan kuat dan kemudian menembakkan laser melalui berlian untuk memanaskan sampel tersebut.

Akhirnya, mereka mengirim berkas sinar-X melalui sampel dan menyusun susunan atom di dalamnya berdasarkan bagaimana sinar-X menyebar dari sampel.