Dünyanın en büyük X-ışını lazeriyle yapılan deneyler sırasında tuhaf ve yeni bir buz fazı keşfedildi. Oda sıcaklığında ve aşırı basınç altında oluşan bu garip buz fazına 'buz XXI' adı verildi.
Dünya'da en sık karşılaştığımız katı su formu teknik olarak buz I olarak bilinir. Ancak bu buzların sadece buzdağının görünen yüzü. Örneğin, Neptün'deki uzaylılar içeceklerine buz XVIII atıyor olabilir. Sıradan H₂O'yu farklı sıcaklık ve basınç koşullarına maruz bırakmak, aslında 20'den fazla farklı buz fazının oluşmasına yol açabilir.
Buz XXI de bu sıralamaya katılan en son keşif oldu. Bu yeni buz fazı, 152 su molekülünden oluşan ve oldukça büyük tekrarlayan birimlere sahip tetragonal bir kristal yapıya sahip. Bu özelliğiyle bilinen diğer tüm buz fazlarından ayrılıyor.
Ancak evinizdeki dondurucuda buz XXI küpleri yapmayı beklemeyin. Hatta herhangi bir dondurucuda bile...
Araştırmacılar, Almanya'daki Avrupa XFEL tesisini kullanarak, bir elmas örs hücresinde suyu 10 milisaniye içinde 2 gigapaskala (deniz seviyesindeki hava basıncının yaklaşık 20.000 katı) varan basınçlara sıkıştırdı. Ardından, bu işlemi tekrarlamadan önce, basıncı bir saniye gibi nispeten yavaş bir sürede düşürdüler. Tüm bu süreç boyunca X-ışınları, kristal yapının nasıl değiştiğini görmek için saniyede bir milyon görüntü yakaladı.
Buz XXI'in, suyun buz VI adı verilen egzotik bir faza dönüşürken geçirdiği olası ara aşamalardan biri olduğu ortaya çıktı.
Korea Research Institute of Standards and Science'ta fizikçi olan Geun Woo Lee, "Avrupa XFEL'in benzersiz X-ışını darbeleriyle, dinamik bir elmas örs hücresi kullanılarak 1.000 kattan fazla hızlıca sıkıştırılıp genleşen H₂O'daki çoklu kristalleşme yollarını ortaya çıkardık" dedi.
Araştırmacılar, buz XXI'in keşfinin, buzlu uydularda ve gezegenlerde henüz bilinmeyen başka buz fazlarının da var olabileceğini düşündürdüğünü belirtiyor.
Bu araştırma, Nature Materials dergisinde yayımlandı.
