पहली बार देखी गई अजीब बर्फ जो एलियन ग्रहों पर बन सकती है

SCIENCE/विज्ञानं :  सैद्धांतिक मॉडलों द्वारा पहले से ही पूर्वानुमानित, अब हमारे पास प्लास्टिक आइस VII का पहला प्रायोगिक अवलोकन है। यह एक कम बजट वाली फ्रैंचाइज़ मूवी की तरह लग सकता है, लेकिन यह वास्तव में पानी का एक अनोखा चरण है, जिसके बारे में वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह विदेशी ग्रहों पर महासागरों में बन सकता है।

शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने फ्रांस में इंस्टीट्यूट लॉ-लैंगविन (ILL) में उच्च-क्षमता वाले उपकरणों का उपयोग करके 6 गीगापास्कल के दबाव तक पानी को निचोड़कर और इसे 327 °C (620 °F) तक के तापमान तक गर्म करके आइस VII बनाया, ताकि चरण बदलने पर बारीकी से नज़र रखी जा सके।

आइस VII में एक अलग तरह से आपस में जुड़ी हुई क्यूबिक संरचना है, जिसमें हाइड्रोजन थोड़ा गड़बड़ हो जाता है। हालाँकि, जब इस संरचना को ‘पिघलने’ की अनुमति दी जाती है, तो इसका क्या होता है, यह कभी स्पष्ट नहीं हुआ है, कुछ लोगों का सुझाव है कि अणु अपनी जगह पर बने रहते हैं जबकि उनके हाइड्रोजन इधर-उधर घूमते रहते हैं।

पानी के परिकल्पित चरण की सूक्ष्म प्रकृति के लिए इसके आकार के स्नैपशॉट के बजाय इसके हाइड्रोजन की गतिविधियों के सावधानीपूर्वक माप की आवश्यकता होती है, इसलिए यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि वैज्ञानिक इसके अस्तित्व को साबित करने में सक्षम नहीं थे। अब तक।आइस VII की पहचान करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकों में से एक क्वासी-इलास्टिक न्यूट्रॉन स्कैटरिंग (QENS) थी, जहाँ पदार्थों के अंदर छोटे कणों की गतिविधियों को न्यूट्रॉन द्वारा पता लगाया जा सकता है।

इटली में रोम के सैपिएंज़ा विश्वविद्यालय से भौतिक विज्ञानी मारिया रेसिग्नो कहती हैं, “अन्य स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों की तुलना में QENS की ट्रांसलेशनल और रोटेशनल डायनेमिक्स दोनों की जांच करने की क्षमता ऐसे विदेशी चरण संक्रमणों की खोज के लिए एक अनूठा लाभ है।” जैसा कि लगभग 17 साल पहले भविष्यवाणी की गई थी, शोध दल हाइड्रोजन को सूक्ष्म स्तर पर घूमते हुए देख पाया, जब आइस VII – दर्जनों बर्फ चरणों में से एक जिसके बारे में हम जानते हैं – को गर्म किया गया और अधिक दबाव में रखा गया।

हालांकि, एक आश्चर्य था: प्लास्टिक आइस VII के अंदर के अणु स्वतंत्र रूप से नहीं घूम रहे थे, बल्कि अलग-अलग चरणों में घूम रहे थे। शोधकर्ताओं का कहना है कि यह संभवतः अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधनों के टूटने और फिर से बहाल होने के तरीके के कारण है। रेसिग्नो बताते हैं, “QENS माप ने प्लास्टिक आइस VII के लिए एक अलग आणविक घूर्णन तंत्र का सुझाव दिया, जो शुरू में अपेक्षित मुक्त रोटर व्यवहार से अलग था।” विशेषज्ञों का मानना ​​है कि ब्रह्मांड में दूर स्थित बर्फीले ग्रह – जैसे नेपच्यून, या बृहस्पति का चंद्रमा यूरोपा – अतीत में प्लास्टिक आइस VII को आश्रय दे सकते हैं। प्रयोगशाला में बर्फ के व्यवहार का निरीक्षण करने में सक्षम होने से हमें यह भी बेहतर समझ मिलती है कि इन ग्रहों और उनके उपग्रहों के साथ अतीत में क्या हुआ था।

भविष्य के शोध के लिए यह एक संभावित क्षेत्र है। दूसरा यह है कि प्लास्टिक आइस VII में संक्रमण कैसे होता है, इस पर करीब से नज़र डाली जाए, जो मॉडलिंग के आधार पर निरंतर और क्रमिक या अधिक अचानक हो सकता है। रोम के सैपिएंज़ा विश्वविद्यालय से भौतिक विज्ञानी लिविया बोवे कहती हैं, “निरंतर संक्रमण परिदृश्य बहुत ही पेचीदा है।” “यह संकेत देता है कि प्लास्टिक चरण मायावी सुपरियोनिक चरण का अग्रदूत हो सकता है – पानी का एक और हाइब्रिड विदेशी चरण जिसकी भविष्यवाणी और भी अधिक तापमान और दबाव पर की गई है, जहाँ हाइड्रोजन ऑक्सीजन क्रिस्टलीय संरचना के माध्यम से स्वतंत्र रूप से फैल सकता है।” यह शोध नेचर में प्रकाशित हुआ है।

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