تولید یخ موجود در اعماق قمرهای یخی برای نخستین بار

تصاویر شکار شده در این فرآیند نشان می دهد چگونه آب منجمد می شود تا شکل عجیبی از یخ موسوم به "یخ هفت" (Ice VII ) را تقریبا در لحظه ای پس از قرار گرفتن در معرض یک موج شوک تولید شده توسط لیزر تولید کند.

تصاویر بلادرنگ از این فرآیند، به دانشمندان در درک بهتر جهان های دوردست فرازمینی کمک خواهد کرد. آن ها همچنین نشان می دهند چگونه آب و مواد دیگر، حالت های گذار از مایع به جامد را تجربه می کنند. تغییر دادن این حالت های گذار توسط تیم های تحقیقاتی می تواند راه را برای مهندسی کردن موادی با ویژگی های جدید و عجیب هموار کند.
دانشمندان دانشگاه استنفورد در این مطالعه به دنبال بررسی این تغییر فاز بودند، فرآیندی که طی آن حالت مواد بین جامد، مایع و گاز و همچنین بین آب و Ice VII  تغییر می کند. Ice VII به طور طبیعی در محیط های فرازمینی و زمانی که اجرام سیاره ای یخی مانند دنباله دارها به هم برخورد می کنند، تولید می شود.
بخشی از انگیزه محققان حاضر برای بررسی چنین فرآیندی درک بهتر این موضوع بود که این اجرام بین ستاره ای یخی چگونه بلوک های سازنده حیات را شکل می دهند؛ تحولات فازی در طول چنین برخوردهایی بر امکان شکل گیری ترکیبات پربیوتیک و ثبات آن ها تاثیر می گذارد.
تیم علمی از "منبع نور منسجم لیناک" (LCLS) برای شکار فیلمی از تغییر فاز آب به Ice VII استفاده کردند. این تغییر فاز فقط طی شش میلیاردم ثانیه یا 6 نانوثانیه رخ داد و طی آن دانشمندان مشاهده کردند که آب مایع به فاز یخ با فشار بالا متبلور شد.
این محققان در ابتدا یک لیزر سبزرنگ فشرده را بر هدف کوچک حاوی نمونه ای از آب مایع تاباندند. این لیزر به طور آنی لایه های الماس موجود را بر روی یک سمت این هدف تبخیر کرد و نیرویی تولید کرد که آب را با فشارهای بیش از 50 برابر جو زمین در سطح دریا فشرده کرد.
هنگام فشرده شدن آب، یک پرتو جداگانه از ابزاری موسوم به "لیزر الکترون آزاد" (XFEL) در مجموعه ای از پالس های شفاف و فقط در یک فمتوثانیه یا یک کوادریلیونم ثانیه به این مجموعه تابانده شد. این پرتو لیزر که به فلش های دوربین مجهز بود، مجموعه ای از تصاویر را شکار کرد که پیشرفت تغییرات مولکولی را هنگام متبلورشدن آب فشرده شده به شکل یخ هفت شکار کرد.
جزئیات این دستاورد علمی در مجله Physical Review Letters منتشر شد.

کلید واژه ها

نجوم

بهتر است بدانیم

نویسنده:

مهدیه فرح آبادی

پست قبلی

مسئولیت اصلی آموزش و پرورش تربیت است

پست بعدی

توصیه های کوتاه برای تقویت تمرکز

در همین رابطه بخوانید :

درباره این مطلب دیدگاهی بنویسید...

نام :
وب سایت :
دیدگاه :
پست الکترونیک :
نشانی پست الکترونیک شما نمایش داده نخواهد شد.