Penemuan es superionik tentunya menarik untuk kita bahas. Karenanya, pastikan Anda menyimak pembahasan mengenai penemuan dari es superionik ini. Es superionik sendiri adalah es yang terbentuk pada suhu serta tekanan yang sangat tinggi.
Tekanannya hampir satu juta kali dari tekanan atmosferik di bumi yaitu paling tidak 100 Gigapascal. Untuk suhunya yaitu hingga 3.000 Kelvin atau sekitar 2.700 derajat Celcius. Angka merupakan setengah dari suhu permukaan matahari yang pastinya cukup tinggi.
Baca Juga: Penemuan Jejak Air di Planet Luar, Tidak Layak Huni
Tidak seperti es biasa di freezer atau kutub utara, es superionik ini memiliki warna hitam. Balok es superionik juga memiliki bobot empat kali lipatnya balok es normal. Jika bisa membawanya ke Bumi, es akan mengalami ledakan dekompresi dan berubah menjadi uap.
Penemuan ES Superionik yang Unik
Air mempunyai struktur berupa satu atom oksigen yang tersambung ke dua atom hidrogen. Akan tetapi hal tersebut berbeda dengan air superionik yang struktur molekulnya terpecah. Semua ion oksigen mengkristal sedangkan ion hidrogen mengapung bebas di antara kristal oksigennya.
Ion hidrogen yang terbebas itulah yang kemudian menjadikan air ini menjadi es superionik. Struktur molekul unik ini juga membuat es superionik terbilang memiliki bentuk padat dan cair. Padat karena oksigen yang mengkristal dan bentuk cair sebab ion hidrogen yang bergerak bebas.
Bukti Esperimental Es Superionik
Prediksi teoritis pertama kali tentang es superionik sebenarnya sudah ada sejak cukup lama. Namun bukti eksperimental penemuan es superionik ini baru muncul pada tahun 1990-an.
Bukti awalnya berasal dari pemanasan untuk pengukuran optik air dengan laser dalam landasan berlian.
Lalu juga dari pengukuran optik air dengan setruman menggunakan laser yang sangat kuat. Bukti definitif untuk struktur kristal kisi oksigen dalam es superionik yang pertama berasal dari pengukuran sinar-X pada air yang disetrum laser pada tahun 2019 lalu.
Es Superionik Lebih Padat dari Es Biasa
Pada Mei 2019, ilmuwan di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore (LLNL) bisa mensintesis es superionik.
Baca Juga: Penemuan Planet Berukuran Dua Kali Bumi, Hasil NASA TESS
Mereka memastikan es superionik tersebut hampir empat kali lebih padat dari es biasa. Es ini berada di planet Uranus dan Neptunus yang sama panas dengan permukaan matahari.
Tahun 2013 terdapat teori bahwa es superionik bisa memiliki dua struktur kristal. Pada tekanan melebihi 50 GPa es superionik berbentuk kubik berpusat pada beda.
Namun pada tekanan melebihi 100 GPa dan suhu di atas 3.140 derajat Fahrenheit, struktur akan bergeser ke kisi kubik berpusat muka.
Penemuan Es Superionik Fase Baru
Para peneliti dari beberapa universitas pun telah mengkonfirmasi adanya fase baru dari es superionik. Es yang perkiraannya bukan hanya ada di Neptunus dan Uranus ini sebelumnya telah diprediksi mempunyai struktur unik. Es superionik ini memiliki atom oksigen yang terkunci dalam sisi kubik padat.
Sedangkan atom hidrogen yang terisolasi terlepas dan mengalir layaknya elektron melalui logam. Hal tersebutlah yang selanjutnya menjadi dasar adanya sifat konduktif pada es superionik. Peneliti juga mengkonfirmasi peningkatan titik leleh sehingga membuat es tetap padat pada suhu tinggi.
Tekanan suhu pada Neptunus dan Uranus juga turut terlibat dalam penelitian fase es. Seperti halnya dalam studi penemuan es superionik fisikawan yaitu Arianna Gleason dan rekannya di Universitas Stanford. Metode studinya dengan membombardir air dalam dua lapisan berlian dengan laser yang kuat.
Baca Juga: Penemuan Galaksi NGC 19, Galaksi dengan Struktur Unik
Gelombang kejut berturut-turut bisa meningkatkan tekanan hingga menjadi 200 GPa. Sedangkan suhunya 5.000 K, lebih panas dari suhu percobaan tahun 2019 namun dengan tekanan lebih rendah. Hasilnya mengonfirmasi bahwa kristal es tersebut adalah es superionik fase baru.
Es superionik fase baru tersebut mendapatkan label yang bernama Ice XIX. Es fase baru memiliki struktur kubik yang terpusat pada tubuh dengan konduktivitas yang meningkat. Konduktivitasnya bahkan lebih tinggi daripada pendahulunya yaitu Ice XVIII pada tahun 2019.
Kesimpulannya, peningkatan konduktivitas es terbaru yang bisa mencair pada suhu panas ekstrem ini akan menyebabkan terbentuknya medan magnet multipole yang miring. Sama seperti yang terdapat pada planet Uranus dan neptunus.
Demikianlah pembahasan singkat tentang penemuan es superionik yang pastinya sangat unik dan juga menarik. (R10/HR-Online)
