U unutrašnjosti nekoliko planeta i satelita solarnog sistema krije se led, a otkriven je takođe i na nekoliko dalekih vansolarnih planeta. Ali sva ta tela ne sadrže običan vodeni led kakav zimi viđamo na ulicama. Led koji se nalazi u tim objektima izložen je ekstremnim pritiscima i temperaturama, a takođe skoro sigurno sadrži i slane nećistoće.
Nova istraživanja koja sprovodi tim sa Carnegia, predvođen Alexanderom Goncharovom, koncentrisana su na fiziku koja je dovela do formiranja takvih ledova koji su stabilni u takvim paradoksalnim uslovima kakvi izgleda vladaju u planetnim unutrašnjostima. Njihov rad, objavljen u Spisima nacionalne Akademije nauka Amerike, mogao bi da promeni trenutno shvatanje fizičkih uslova koji vladaju u unutrašnjosti zaleđenih planetnih tela.
Kada se voda (H2O) pretvori u led, molekuli se međusobno vežu u kristalne rešetke, držeći se međusobno vodoničnim vezama. Zahvaljujući složenosti tih veza, led se javlja u zadivljujućim varijetetima od najmanje 16 različitih kristalnih struktura. Ali većina od tih struktura nije u stanju da egzistira u unutrašnjosti zaleđenih planeta i njihovih satelita.
 |
 |
Izgled atoma u rešetki leda VII.
 |
 |
Izgled leda X.
Pod visokim pritiskom, broj varijacija mogućih struktura leda se smanjuje, uporedo sa smanjivanjem prostora između kiseoničkih atoma u vodoničnim vezama u sve gušćim ledovima. Kada pritisak naraste na preko 20.000 zemaljskih atmosfera (2 gigapaskala), broj mogućih struktura leda spada na samo dva – led VII i Ied VIII. Običan led ima heksagonalnu strukturu, dok led VII ima kubičnu a led VIII tetragonalnu strukturu.
Kako pritisak nastavlja da raste, obe forme leda se pretvaraju u sledeću fazu, nazvanu led X. To se dešava pod pritiskom većim od Zemljinog oko 600.000 puta (60 GPa), koji može da se poredi sa uslovima u unutrašnjosti planeta sa zaleđenim jezgrima, poput Neptuna ili Urana. Led X ima potpuno novi tip simetrične rešetkaste strukture. On se naziva nemolekularnim ledom, jer su molekuli vode razbijeni a vodonikovi atomi se razmeštaju između okolnih kiseonika.
Pod sličnim pritiskom ali na višoj temperaturi, postoji mogućnost da se led X transformiše u fazu leda sposobnu da provodi elektricitet, jer se vodonikovi atomi slobodno kreću oko kiseoničke rešetke. Ali način na koji bi se takav led formirao na temperaturama koje vladaju u unutrašnjosti planeta za nas ostaje tajna.
Zbog toga što unutrašnjost zaleđenih planetnih tela mogu da budu slana, zbog interakcije između leda i okolnih stena ili tečnog okeana, autorka Livia Eleonora Bove sa CNRS & Université Pierre et Marie Curie iz Francuske i ostatak tima sa Ecole Polytechnique Federal de Lausanne iz Švajcarske proučavali su efekte soli na formiranje leda X iz leda VII.
Utvrdili su da sadržaj soli u ledu VII – običnog natrijum-hlorida (NaCl) koji koristimo u ishrani i vrlo sličnog litijum-hlorida (LiCl) – pomera formiranje leda X ka sve većim pritiscima. Te soli su nastale tokom formiranja planeta i prisutne su u stenama ili tečnoj vodi sa kojima je led iz jezgra u kontaktu.
“Ovakva otkrića mogu da promene naše sadašnje poimanje fizike koja se događa u unutrašnjosti zaleđenih planetnih tela,” kaže Goncharov “Sve naše sadašnje pretpostavke baziraju se na ponašanjima ledova bez ikakvih nečistoća.”
Prisustvo soli bi takođe moglo da stvori uslove za formiranje leda sposobnog da teorijski provodi elektricitet. Ako bi to bilo moguće, to bi moglo da objasni magnetna polja Urana i Neptuna.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
