Οι φυσικοί έχουν δείξει πώς αλλάζουν οι ιδιότητες των υλικών στα έγκατα των πλανητών

Οι φυσικοί στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore έχουν μελετήσει τη δομική συμπεριφορά του μαγνησίου (Mg) στο

ακραίες πιέσεις. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Physics, δείχνει ότι το υλικό έχει θεμελιωδώς νέες χημικές και δομικές ιδιότητες.

Στην εργασία τους οι ερευνητέςπειράματα λέιζερ υψηλής ισχύος σε συνδυασμό με τεχνικές περίθλασης ακτίνων Χ νανοδευτερόλεπτου. «Συμπιέζουμε το στοιχειακό Mg ενώ διατηρούμε μια στερεή κατάσταση σε μια μέγιστη πίεση 1,32 TPa (τριπλάσια από αυτή στο κέντρο της Γης)», εξηγούν οι επιστήμονες. Ως αποτέλεσμα, οι φυσικοί παρατήρησαν τη μετατροπή του Mg σε τέσσερις νέες κρυσταλλικές δομές για πρώτη φορά.

Σχέδιο του πειράματος. Εικόνα: Gorman et al., Nature Physics

Οι ερευνητές τονίζουν ότι είναι πρακτικόδοκιμές επιβεβαίωσαν θεωρητικές προβλέψεις για τη συμπεριφορά των υλικών κάτω από ακραίες πιέσεις. Συγκεκριμένα, επιβεβαιώθηκε ο σχηματισμός «ηλεκτριδίων».

Υπό τεράστια πίεση, ηλεκτρόνια σθένουςτα οποία συνήθως κινούνται ελεύθερα μέσα από το μέταλλο του μαγνησίου, εντοπίζονται στα κενά διαστήματα μεταξύ των ατόμων και έτσι σχηματίζουν ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν σχεδόν χωρίς μάζα, εξηγούν οι επιστήμονες. Ως αποτέλεσμα, στη δομή της ουσίας σχηματίζονται θετικά φορτισμένα ιόντα μαγνησίου και αρνητικά σωματίδια από ηλεκτρόνια.

Κρυσταλλικές δομές σε μαγνήσιο σε διάφορες πιέσεις. Εικόνα: Gorman et al., Nature Physics

Υπό την επίδραση ηλεκτρικών δυνάμεων έλξης, όπωςοι δομές σχηματίζουν ένα κρυσταλλικό πλέγμα πολύ πιο πυκνό από αυτό που θα περίμενε κανείς από μια απλή «πύκνωση» των ατόμων. Η ανακάλυψη θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση της φυσικής των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στα βάθη των γιγάντιων πλανητών, λένε οι επιστήμονες.

Διαβάστε περισσότερα:

Ένας τεράστιος δορυφόρος μπορεί να ξεπεράσει όλα τα αστέρια και τους πλανήτες στον νυχτερινό ουρανό

Η Κίνα λέει ότι θα έχει ισχύ σύντηξης σε 6 χρόνια

Αναπτύχθηκε γεννήτρια για αιολικά πάρκα χωρίς ακριβούς μαγνήτες