Avrupa XFEL ile Keşfedilen Yeni Buz Türü: Ice XXI

Metastabil Bir Durum ve Yapısal Çöküş

Avrupa X-ışını Serbest Elektron Lazeri (European XFEL) kullanılarak keşfedilen yeni buz türüne Ice XXI adı verildi. Suyun aşırı basınç altında metastabil adı verilen kararsız bir duruma geçtiği belirtildi; bu durumda en ufak bir sarsıntı bile yapısal çöküşe neden olabiliyor.

Yüksek Yoğunluklu Sıkışma ve Yapısal Değişimler

Araştırmacılar, suyu iki elmas arasında yaklaşık Dünya atmosfer basıncının 20 bin katına denk gelen bir basınçla sıkıştırdı. Bu işlem sırasında suyun yapısının yüksek yoğunluktan çok yüksek yoğunluklu hâle dönüştüğü tespit edildi.

Avrupa XFEL’de Mikro Saniyelik Gözlem

Dünyanın en büyük X-ışını lazeri olan XFEL, bu süreçte örneği her mikrosaniyede (saniyenin milyonda biri) bir tarayarak yapısal değişimleri kaydetti. Deney, 1000’den fazla kez tekrarlanarak farklı kristalleşme yolları gözlemlendi. Araştırmacı Geun Woo Lee, “XFEL’in benzersiz X-ışını darbeleri sayesinde, suyun hızlı sıkıştırma ve gevşeme süreçlerinde birden fazla kristal oluşum yolu keşfettik,” dedi.

Uzay Araştırmalarına Işık Tutabilir

Çalışma Nature Materials dergisinde yayımlandı. Bilim insanları, Ice XXI’in uzayda buzun farklı şekillerde oluşabileceğine dair yeni ipuçları sunduğunu belirtiyor. Almanya’daki DESY araştırma merkezinden Rachel Husband, “Bu keşif, buz uyduların iç yapısını ve orada hangi geçiş süreçlerinin yaşandığını anlamamızda devrim yaratabilir,” dedi.

21. Buz Formu: Ice XXI

Ice XXI, suyun bilinen 21. katı fazı oldu. Daha önce bilim insanları, düşük sıcaklıklarda basınç uygulayarak çeşitli buz türleri üretmişti; ancak oda sıcaklığında bu kadar kararlı bir fazın gözlenmesi ilk kez gerçekleşti. Bu keşif, suyun moleküler yapısının olağanüstü çeşitliliğini bir kez daha ortaya koyarken, gelecekte hem gezegen biliminde hem de malzeme fiziğinde yeni araştırma alanlarının kapısını aralayabilir.