Trong điều kiện nóng bằng nửa bề mặt Mặt Trời, các nhà khoa học vẫn tạo ra được BĂNG

Trong điều kiện nóng bằng nửa bề mặt Mặt Trời, các nhà khoa học vẫn tạo ra được BĂNG
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Thí nghiệm mới thay đổi nhận thức của chúng ta về cách hình thành các hành tinh băng như Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.

Giới khoa học sở hữu một trong những tia laser mạnh nhất thế giới, và họ cũng ứng dụng được nó vào một thử nghiệm xứng đáng với sức mạnh của mình: họ tạo ra được băng nóng “siêu tính ion”, thứ băng có thể tồn tại được ở nhiệt độ cực cao. Dạng băng đặc biệt này duy trì được trạng thái đóng băng nhờ áp lực cực lớn, và kết quả nghiên cứu đã cho ta hiểu thêm về băng, những cấu trúc bao phủ lấy cả một hành tinh như Sao Thiên Vương hay Sao Hải Vương.

Trên bề mặt Trái Đất, mức nhiệt độ để nước sôi và đóng băng không cách nhau nhiều, chỉ đơn giản là nóng thì sôi mà lạnh thì cứng lại thành băng. Nhưng cả hai trạng thái này sẽ thay đổi khi nước nhận thêm yếu tố áp lực, đây cũng là lý do tại sao khi đưa nước lên cao, nhiệt độ sôi của nước sẽ giảm dưới mốc 100 độ C.

Trong điều kiện nóng bằng nửa bề mặt Mặt Trời, các nhà khoa học vẫn tạo ra được BĂNG - Ảnh 1.

Còn trong môi trường chân không của Vũ trụ, nước không thể tồn tại dưới dạng lỏng. Nó ngay lập tức sôi, biến thành hơi nước ở mức nhiệt -270 độ C - nhiệt độ trung bình của Vũ trụ, để rồi thăng hoa thành các tinh thể băng nhỏ.

Giả thuyết đặt ra là trong môi trường có áp suất cực lớn, điều trái khoáy sẽ diễn ra với nước: nước sẽ cứng lại, ngay cả khi nhiệt độ môi trường lên cực cao. Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore đã tận mắt chứng kiến hiện tượng kỳ thú này, để viết thành một bài báo cáo khoa học được đăng tải năm ngoái.

Và giờ, bằng một thử nghiệm mới, họ đã chứng minh được những gì mình tuyên bố. Họ muốn đặt tên cho thứ băng mới này là Ice XVIII.

Họ tạo ra Ice XVIII, dạng tinh thể băng xuất hiện ở môi trường có áp lực gấp 30.000 áp lực khí quyển trên Trái Đất (3 gigapascal) rồi bị bắn bởi tia laser cực mạnh. Kết quả cuối cùng: bên trong băng xuất hiện dòng chảy ion dẫn điện chứ không phải dòng electron, vì thế mới có cái tên “băng siêu tính ion - superionic”.

Trong điều kiện nóng bằng nửa bề mặt Mặt Trời, các nhà khoa học vẫn tạo ra được BĂNG - Ảnh 2.

Trong thử nghiệm trước, đội ngũ mới chỉ quan sát những yếu tố cơ bản như năng lượng và nhiệt độ, những chi tiết phức tạp hơn bên trong cấu trúc băng vẫn còn là điều bí ẩn. Lần thí nghiệm này, họ vẽ ra thí nghiệm sử dụng tia laser và nhiễu xạ X-quang để quan sát cấu trúc tinh thể của băng.

“Chúng tôi muốn xác định rõ cấu trúc nguyên tử của nước siêu tính ion”, nhà vật lý học Federica Coppari nói.

“Nhưng trong điều kiện rất khó tái tạo, điều kiện mà vật chất có thể có trạng thái ổn định, rất khó để chụp hình nước được đặt sức ép đó và trong nhiệt độ cao như vậy, chúng tôi cần thiết kế một hệ thống mới”.

Và đây là những gì họ đã thực hiện:

Đầu tiên là một lớp nước mỏng đặt giữa hai cái đe kim cương. Sáu thiết bị laser lớn tạo ra một sóng xung kích tăng dần sức ép lên nước, đến ngưỡng 100-400 gigapascal, khoảng 1-4 triệu lần áp lực khí quyển Trái Đất.

Cùng lúc đó, họ tạo ra nhiệt độ 1.650 tới 2.760 độ C, khoảng một nửa sức nóng bề mặt Mặt Trời - khoảng 5.505 độ C.

Trong điều kiện nóng bằng nửa bề mặt Mặt Trời, các nhà khoa học vẫn tạo ra được BĂNG - Ảnh 3.

Một ví dụ về đe kim cương, không rõ họ có sử dụng thiết bị tương tự để làm thử nghiệm mới với băng không.

Thí nghiệm này được thiết kế để nước có thể đóng băng khi bị nén, nhưng bởi điều kiện áp suất và nhiệt độ đặc biệt đó chỉ duy trì được trong một phần giây, các nhà vật lý học không chắc tinh thể băng có thể hình thành hay không. Vì thế, họ sử dụng tia laser để bắn 16 lần vào lớp sắt mỏng, tạo ra sóng plasma và tia X-quang ở đúng thời điểm. Chúng làm nhiễu xạ tinh thể bên trong băng, cho thấy thứ nước chịu áp lực đã bị đóng băng và vật chất đang trong trạng thái ổn định.

X-quang đem lại cho giới khoa học một cấu trúc tinh thể chưa từng thấy trước đây: một tinh thể lập phương với nguyên tử oxy nằm ở mỗi đỉnh, và một nguyên tử oxy nằm chính giữa mỗi mặt.

Trong điều kiện nóng bằng nửa bề mặt Mặt Trời, các nhà khoa học vẫn tạo ra được BĂNG - Ảnh 4.

Kết quả thí nghiệm cho thấy cách những hành tinh băng khổng lồ có thể có một từ trường riêng của mình, một từ trường nghiêng ở góc lạ và đường xích đạo thì không cắt ngang hành tinh giống Trái Đất chúng ta.

Trước đây, ta đã cho rằng những hành tinh như Sao Thiên Vương hay Sao Hải Vương không có lớp manti như Trái Đất, mà là các dòng biển mang tính ion và các dòng ammonia. Nhưng nghiên cứu mới cho thấy những hành tinh này có thể có lớp manti cứng như Trái Đất, nhưng làm từ băng siêu tính ion chứ không phải lớp đá nóng.

Băng siêu tính ion có khả năng dẫn điện, nên hoàn toàn có khả năng ảnh hưởng tới từ trường Trái Đất.

Bởi băng ở Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương có cấu trúc tinh thể lưới, chúng tôi dự đoán rằng băng siêu tính ion sẽ không chảy như dung dịch, giống như cách sắt lỏng chảy bên ngoài lõi ngoài của Trái Đất. Thay vào đó, băng siêu tính ion sẽ chảy như lớp manti làm từ đá cứng của Trái Đất”, nhà vật lý học Marius Millot cho hay.

Nó sẽ thay đổi cách hiểu của ta về các giai đoạn hình thành nên hành tinh băng khổng lồ, cũng như những người anh em của chúng”.

Nghiên cứu mới được đăng tải trên tạp chí Nature.

Tham khảo ScienceAlert


Cảnh tượng bồn chứa nhiên liệu của một quả tên lửa bị thổi tung trông như thế nào?

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Cảnh tượng bồn chứa nhiên liệu của một quả tên lửa bị thổi tung trông như thế nào?
NASA đang trở nên khá giỏi trong việc làm nổ tung hệ thống tên lửa thế hệ tiếp theo của mình.

Điều hòa không khí ban đầu không được tạo ra để dành cho con người, đây mới là 'chủ nhân thực sự' của nó

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Điều hòa không khí ban đầu không được tạo ra để dành cho con người, đây mới là chủ nhân thực sự của nó
Hóa ra thiết bị điện tử gia dụng này có nguồn gốc từ năm 1902.

Vắc-xin Covid-19 “made in Vietnam” vượt tiến độ dự kiến, nhiều khả năng sẽ sẵn sàng trong vòng một năm tới

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Vắc-xin Covid-19 “made in Vietnam” vượt tiến độ dự kiến, nhiều khả năng sẽ sẵn sàng trong vòng một năm tới
Với quy trình nghiên cứu thần tốc và nguồn tài trợ lớn từ VinIF thuộc tập đoàn Vingroup, dự án vắc-xin “made in Vietnam” phòng virus SARS-CoV-2 được các nhà khoa học của Công ty Vabiotech triển khai đang có triển vọng “về đích” sớm. Dự án càng có ý nghĩa khi thế giới đang đối mặt với nguy cơ của làn sóng Covid-19 thứ 2.

Thử khám phá hố tử thần sâu hun hút xuất hiện giữa khu phố, ai ngờ phát hiện ra cả hệ thống hầm mỏ bí ẩn nằm ngay bên dưới

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Thử khám phá hố tử thần sâu hun hút xuất hiện giữa khu phố, ai ngờ phát hiện ra cả hệ thống hầm mỏ bí ẩn nằm ngay bên dưới
Nằm ngay bên dưới khu phố Hideaway Hills thị trấn Blackhawk là cả một hệ thống hầm mỏ chằng chịt mà cư dân thị trấn này không hề hay biết!

Các nghiên cứu phát hiện ra rằng những con thằn lằn cổ rắn thời tiền sử có khả năng lặn tương tự với cá nhà táng hiện đại

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Các nghiên cứu phát hiện ra rằng những con thằn lằn cổ rắn thời tiền sử có khả năng lặn tương tự với cá nhà táng hiện đại
Thằn lằn cổ rắn là một chi bò sát biển lớn đã tuyệt chủng thuộc bộ Plesiosauria. Mẫu vật đầu tiên được phát hiện bởi Mary Anning trong khoảng hai năm 1820-1821 nhưng bị thiếu mất hộp sọ.

[Việt Sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu sao chổi "tử thần" Halley lao thẳng vào Mặt Trăng?

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
[Việt Sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu sao chổi "tử thần" Halley lao thẳng vào Mặt Trăng?
Điều gì sẽ xảy ra nếu sao chổi Halley lao thẳng vào Mặt Trăng trong lần 'ghé thăm' vào năm 2061? Để trả lời cho câu hỏi đậm chất 'giả tưởng' này, kênh youtube về khoa học nổi tiếng What If đã thực hiện một video giải thích những tác động có thể xảy đến với Trái Đất khi sao chổi Halley va chạm trực tiếp với Mặt Trăng

10 bí ẩn khoa học chưa có lời giải thích

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
10 bí ẩn khoa học chưa có lời giải thích
Lịch sử thế giới đầy những bí ẩn đáng ngạc nhiên và có thể không ai trong chúng ta sẽ sống đủ lâu để thấy tất cả chúng được giải quyết.

Có gì đặc biệt trong chiếc tủ lạnh sở hữu công nghệ ánh sáng vi chất?

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Có gì đặc biệt trong chiếc tủ lạnh sở hữu công nghệ ánh sáng vi chất?
Xu hướng ăn uống lành mạnh, tăng cường thực phẩm giàu vitamin và khoáng chất như rau xanh, trái cây… ngày càng trở nên phổ biến. Vì thế, một chiếc tủ lạnh tốt để lưu giữ rau củ tươi ngon là ưu tiên của nhiều gia đình Việt hiện nay.

Phát hiện cấu trúc tiền sử khổng lồ nằm ngay gần Stongehenge, tạo nên bởi các hố sâu 5 mét xếp thành hình tròn lớn

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Phát hiện cấu trúc tiền sử khổng lồ nằm ngay gần Stongehenge, tạo nên bởi các hố sâu 5 mét xếp thành hình tròn lớn
Các nhà khảo cổ phát hiện ra cấu trúc lớn nhất nước Anh này mà không cần tới cuốc xẻng hay máy xúc.

Nhìn số má thành nét vẽ loằng ngoằng: Bệnh não kỳ lạ giúp khoa học hiểu hơn về cách não bộ tiếp nhận thông tin

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Nhìn số má thành nét vẽ loằng ngoằng: Bệnh não kỳ lạ giúp khoa học hiểu hơn về cách não bộ tiếp nhận thông tin
Sau khoảng thời gian dài nghiên cứu, các nhà khoa học tạo ra một bảng chữ số riêng cho phép người bệnh làm việc bình thường.

Công nghệ AI của Trung Quốc 'hô biến' tranh phác họa nguệch ngoạc thành thành ảnh chân dung sống động đến không ngờ

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Công nghệ AI của Trung Quốc hô biến tranh phác họa nguệch ngoạc thành thành ảnh chân dung sống động đến không ngờ
DeepFaceDrawing có thể biến các bản vẽ phác họa đơn giản thành gương mặt người có độ chân thực và sống động cực cao.

Siberia nóng tới 40 độ C, đang chờ các bên nghiên cứu xác nhận kỷ lục đáng lo ngại

tinybook tinybook 3 tuần 2 giờ
Siberia nóng tới 40 độ C, đang chờ các bên nghiên cứu xác nhận kỷ lục đáng lo ngại
Chưa rõ đây đã là đỉnh điểm đợt nóng chưa.

Đây là điều sẽ xảy ra với cơ thể con người nếu bị ném ra ngoài vũ trụ mà không có bộ đồ bảo hộ

tinybook tinybook 3 tuần 3 giờ
Đây là điều sẽ xảy ra với cơ thể con người nếu bị ném ra ngoài vũ trụ mà không có bộ đồ bảo hộ
Da thịt con người sẽ nổ tung hay máu sẽ ngay lập tức bốc hơi giống như cảnh miêu tả trong các bộ phim khoa học viễn tưởng?

Tại sao chỉ được xách 7kg hành lý, phi công không được để râu: Loạt bí ẩn khi đi máy bay khiến bạn ngã ngửa

tinybook tinybook 3 tuần 4 giờ
Tại sao chỉ được xách 7kg hành lý, phi công không được để râu: Loạt bí ẩn khi đi máy bay khiến bạn ngã ngửa
Qủa thật có nhiều điều mà chúng ta vẫn chưa khám phá hết khi nói đến ngành hàng không.

Những ví dụ cho thấy tiến hóa đôi khi cũng "hà tiện", tận dụng cùng một đặc điểm cho hai loài khác nhau

tinybook tinybook 3 tuần 18 giờ
Những ví dụ cho thấy tiến hóa đôi khi cũng "hà tiện", tận dụng cùng một đặc điểm cho hai loài khác nhau
Đủ tốt rồi thì sao cần phải thay đổi nữa?

[Việt sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu hiện tượng nhật thực toàn phần diễn ra hàng ngày?

tinybook tinybook 3 tuần 22 giờ
[Việt sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu hiện tượng nhật thực toàn phần diễn ra hàng ngày?
Để trả lời cho câu hỏi đậm chất 'giả tưởng' này, kênh youtube nổi tiếng What If mới đây đã đăng tải một video mới, giải thích những tác động có thể xảy đến với Trái Đất khi hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra hàng ngày.

Nhà thông minh trông như quả trứng, chứa gì bên trong mà rộng 6 mét vuông lại có giá tới 56.000 USD?

tinybook tinybook 3 tuần 22 giờ
Nhà thông minh trông như quả trứng, chứa gì bên trong mà rộng 6 mét vuông lại có giá tới 56.000 USD?
Sản phẩm có thiết kế tối giản và vận hành bằng năng lượng mặt trời, vừa có thể là văn phòng, phòng khách hoặc không gian mở rộng cho ngôi nhà của bạn.

Phương trình tìm sự sống mới chỉ ra có 36 nền văn minh trong Dải Ngân hà mà ta kết nối liên lạc được

tinybook tinybook 3 tuần 23 giờ
Phương trình tìm sự sống mới chỉ ra có 36 nền văn minh trong Dải Ngân hà mà ta kết nối liên lạc được
Trong hành trình chứng minh ta không cô đơn trong Vũ trụ, phương trình toán học mới ước tính nhân loại có 36 vị hàng xóm chưa nối liên lạc được.

Thứ "vứt đi" này lại chính là cội nguồn cảm hứng sáng tạo vô biên của đại danh họa Picasso, được ông quý đến nỗi không nỡ buông phút nào

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Thứ "vứt đi" này lại chính là cội nguồn cảm hứng sáng tạo vô biên của đại danh họa Picasso, được ông quý đến nỗi không nỡ buông phút nào
Pablo Picasso (1881-1973) là họa sĩ kiêm nhà điêu khắc người Tây Ban Nha. Ông nổi tiểng bậc thầy trường phái lập thể, tác giả của nhiều bức họa đáng giá chục triệu dollar.

Thành phố chuột: Thí nghiệm động vật ghê rợn nhất từng được thực hiện, sự diệt vong của bầy chuột gợi mở suy ngẫm về tương lai nhân loại

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Thành phố chuột: Thí nghiệm động vật ghê rợn nhất từng được thực hiện, sự diệt vong của bầy chuột gợi mở suy ngẫm về tương lai nhân loại
Số phận của đàn chuột trên có thể đại diện cho nhân loại không?

Hôm nay, người dân Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM đừng quên theo dõi hiện tượng nhật thực hiếm gặp vào khung giờ sau đây

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Hôm nay, người dân Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM đừng quên theo dõi hiện tượng nhật thực hiếm gặp vào khung giờ sau đây
Những người đam mê thiên văn học ở các tỉnh thành phía Bắc sẽ được quan sát được nhật thực một phần với tỉ lệ che phủ cực đại lớn hơn các tỉnh thành phía Nam.

Vô tình phát hiện ra loài cá mập mới trong khi phân loại hóa thạch Tyrannosaurus rex

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Vô tình phát hiện ra loài cá mập mới trong khi phân loại hóa thạch Tyrannosaurus rex
Mới đây các nhà cổ sinh vật học đã vô tình phát hiện ra một loài cá mập hoàn toàn mới trong quá trình phân loại hóa thạch của khủng long bạo chúa.

100 triệu năm trước Nam Cực từng tồn tại loài kì nhông có thân hình còn to lớn hơn cả một chiếc xe ô tô

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
100 triệu năm trước Nam Cực từng tồn tại loài kì nhông có thân hình còn to lớn hơn cả một chiếc xe ô tô
Ngày nay, kỳ giông khổng lồ Trung Quốc được coi là loài kỳ giông lớn nhất thế giới cũng như loài lưỡng cư lớn nhất, dài đến 180 cm, nhưng trong quá khứ, tại Nam Cực còn tồn tại một loài kỳ nhông còn to lớn hơn chúng rất nhiều.

Phát hiện quả trứng lớn nhất thế giới, nghi là của 'quái vật biển' khổng lồ sống tại Nam Cực cách đây 66 triệu năm

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Phát hiện quả trứng lớn nhất thế giới, nghi là của quái vật biển khổng lồ sống tại Nam Cực cách đây 66 triệu năm
Các nhà khảo cổ học ở Đại học Texas phát hiện quả trứng đường kính 30 cm thuộc về một quái vật biển dài 6 m sống cách đây 66 triệu năm ở Nam Cực.

Elon Musk chuẩn bị xây bệ phóng tên lửa trên mặt nước, làm bàn đạp cho tàu Starship chở người xuyên lục địa, lên Mặt Trăng và đáp Sao Hỏa

tinybook tinybook 3 tuần 2 ngày
Elon Musk chuẩn bị xây bệ phóng tên lửa trên mặt nước, làm bàn đạp cho tàu Starship chở người xuyên lục địa, lên Mặt Trăng và đáp Sao Hỏa
Thêm thông tin về hệ thống tàu cực thanh Starship thay thế máy bay dân dụng.

Khám phá bí ẩn của loài linh cẩu thời tiền sử, chúng đã từng sinh sống cả ở Bắc Cực

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Khám phá bí ẩn của loài linh cẩu thời tiền sử, chúng đã từng sinh sống cả ở Bắc Cực
Ngày nay linh cẩu được xem là loài động vật đặc hữu của Châu Phi, nhưng trong quá khứ chúng đã từng phân bố rộng khắp và thậm chí chúng còn sinh sống ở cả Bắc Cực.

Những hành tinh đầy bụi bặm này có thể tồn tại sự sống, chỉ là chúng ta không thể thấy được mà thôi

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Những hành tinh đầy bụi bặm này có thể tồn tại sự sống, chỉ là chúng ta không thể thấy được mà thôi
Những thế giới đầy bụi như hành tinh sa mạc Arrakis trong tiểu thuyết Dune có lẽ khá phổ biến trong vũ trụ. Một vài trong số đó, vốn có một lượng lớn bụi trong khí quyển, nhiều khả năng là những nơi có thể tìm thấy sự sống.

Phát hiện ra phân tử hữu cơ có thể tạo nên sự sống ở khu vực trung tâm Dải Ngân hà

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Phát hiện ra phân tử hữu cơ có thể tạo nên sự sống ở khu vực trung tâm Dải Ngân hà
Ngoài kia còn những bí ẩn gì mà ta chưa biết nữa?

Giải mã các thủ thuật được dùng trong video quảng cáo

tinybook tinybook 3 tuần 3 ngày
Giải mã các thủ thuật được dùng trong video quảng cáo
Hầu hết những gì mọi người nhìn thấy trong các quảng cáo trên TV chỉ là sự dối trá.

Bất ngờ chưa, hơi nước có thể trở thành nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai

tinybook tinybook 3 tuần 4 ngày
Bất ngờ chưa, hơi nước có thể trở thành nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai
Theo các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Tel Aviv, nguồn điện tạo ra từ sự tương tác giữa các phân tử nước và kim loại có thể sử dụng như một nguồn năng lượng tái tạo dồi dào và luôn sẵn có.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat