Ilmuwan Temukan Bentuk Lain dari Air

Suara.com - Para ilmuwan telah menciptakan bentuk air baru yang "aneh", berperilaku seperti persilangan antara cairan dan zat padat.

Substansi, yang dikenal sebagai "es air superionik", dianggap sebagai komponen kunci dalam struktur planet jauh di tata surya kita.

Periset telah memperkirakan adanya zat semacam itu pada 1988 dan sementara simulasi numerik tampaknya membuktikan keberadaannya, ini adalah percobaan pertama untuk mengkonfirmasi temuan tersebut.

"Ini adalah percobaan yang sangat menantang, jadi sangat menarik untuk melihat bahwa kami dapat belajar banyak dari data," kata Dr Marius Millot, seorang fisikawan di Lawrence Livermore National Laboratory di California, yang memimpin penelitian ini.

"Terutama sejak kami menghabiskan waktu sekitar dua tahun membuat pengukuran dan dua tahun lagi mengembangkan metode untuk menganalisa data."

Para ilmuwan menggunakan teknik yang disebut "shock kompresi berbasis laser" untuk tidak hanya mengkonfirmasi keberadaan substansi, tapi juga memverifikasi prediksi tentang komposisi planet seperti Neptunus dan Uranus.

"Karya kami memberikan bukti eksperimental untuk es superionik dan menunjukkan bahwa ramalan ini bukan karena artefak dalam simulasi, namun sebenarnya menangkap perilaku air yang luar biasa pada kondisi tersebut," kata Dr Millot.

Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature Physics.

Sementara es normal terdiri dari molekul air yang dihubungkan ke bentuk es air superionik padat, terdiri dari ion - atom yang membawa muatan positif atau negatif. Secara khusus, strukturnya terdiri dari ion hidrogen yang mengalir melalui kristal padat yang terbuat dari ion oksigen.

"Itu adalah keadaan yang sangat aneh," kata Dr Millot kepada New York Times dikutip Independent.

Tidak seperti es konvensional, varietas superionik memerlukan suhu yang sangat tinggi untuk terbentuk dan juga tekanan tinggi.

Tim peneliti mencapai hal ini dengan menghancurkan es di antara dua berlian, sebelum menembakan laser ke arah itu untuk meningkatkan tekanan dan panas lebih lanjut. Pada suhu hampir 5.000 C dan dua kali tekanan atmosfer, para ilmuwan melihat bukti adanya es air superionik yang terbentuk dan kemudian meleleh.

Secara total, seluruh eksperimen hanya memakan waktu antara 10 dan 20 nanodetik.

Langkah selanjutnya, menurut para ilmuwan adalah untuk mengetahui struktur kristal oksigen yang ditemukan di es air superionik.

Meskipun es air superion tidak ditemukan di manapun di Bumi, namun mungkin ada dalam jumlah besar di dalam Uranus dan Neptunus, di mana suhu dan tekanan tinggi serupa dengan yang diciptakan oleh Dr Millot dan timnya dalam eksperimen mereka.

Beberapa ilmuwan telah menyarankan adanya masalah ini di dalam planet-planet yang sejauh ini dapat menjelaskan medan magnet yang tidak biasa.

"Medan magnet memberikan informasi penting tentang interior dan evolusi planet, jadi sangat menyenangkan bahwa percobaan kami dapat menguji dan sebenarnya, mendukung gagasan dinamo tipis yang telah diusulkan untuk menjelaskan medan magnet Uranus dan Neptunus yang benar-benar aneh," kata Profesor Raymond Jeanloz, rekan penulis makalah yang berbasis di University of California, Berkeley.

"Ini juga membingungkan bahwa air beku es hadir pada ribuan derajat di dalam planet-planet ini, tapi itulah yang ditunjukkan eksperimen tersebut."