"الجليد الذي لا يذوب".. اكتشاف علمي قد يغيّر فيزياء الكواكب (فيديو)
في إنجاز علمي غير مسبوق، أعلن فريق من العلماء عن اكتشاف نوع جديد من الجليد الصلب يُسمى "الجليد XXI"، يمكنه البقاء في حالة صلبة عند درجة حرارة الغرفة (22 درجة مئوية)، شرط تعرّضه لضغط هائل يفوق الضغط الجوي للأرض بعشرين ألف مرة.
وتمكّن الباحثون من إنتاج هذا الجليد عبر ضغط الماء بين ماستين داخل ما يُعرف بـ"خلية سندان الماس"، وهو جهاز يُستخدم لمحاكاة الظروف القصوى المشابهة لتلك الموجودة داخل الكواكب.
اقرأ أيضا: كارثة تهدد البشرية.. ميكروبات عمرها 40 ألف عام تستيقظ من تحت الجليد
وباستخدام ليزر الأشعة السينية الأوروبي للإلكترونات الحرة (XFEL)، الأكبر من نوعه في العالم، تابع العلماء لحظة بلحظة عملية تحوّل الماء من حالته السائلة إلى حالته الصلبة الجديدة.
أكبر ليزر أشعة سينية في العالم
يقول جيون وو لي، الباحث في معهد كوريا لأبحاث المعايير والعلوم (KRISS): "بفضل نبضات الأشعة السينية الفريدة لجهاز XFEL الأوروبي، تمكنا من رصد مسارات تبلور متعددة في الماء أثناء ضغطه وفك ضغطه أكثر من ألف مرة في الثانية".
وأظهرت النتائج أن الماء، تحت هذا الضغط الهائل، يتغيّر هيكليًا من حالة عالية الكثافة إلى حالة أكثر كثافة، مكوّنًا بنية شبه مستقرة وهشة، وهذا الجليد الجديد لا يوجد طبيعيًا على سطح الأرض، لكنه قد يكون موجودًا في بيئات ذات ضغط مرتفع جدًا، مثل أعماق الكواكب والأقمار الجليدية.
وتوضح راشيل هازباند، الباحثة المشاركة من مركز أبحاث الإلكترون السنكروتروني الألماني: "تشير نتائجنا إلى أن هناك عددًا أكبر من مراحل الجليد شبه المستقرة مما كنا نعتقد، ما قد يساعدنا في تفسير تركيب الكواكب الجليدية في النظام الشمسي وخارجه".
تفاصيل ابتكار جليد جديد
يُعد الجليد XXI المرحلة الجليدية الحادية والعشرين المعروفة، بعد أنواع شهيرة مثل الجليد XIX والجليد فائق التأين شديد الحرارة، ويُظهر هذا الاكتشاف أن الماء لا يتجمد دائمًا في بنية واحدة، بل يمكنه تكوين عشرات الهياكل البلورية تبعًا للضغط ودرجة الحرارة.
وتُعد هذه الدراسة خطوة مهمة في علم فيزياء المواد تحت الضغط العالي، وقد تُسهم في تطوير نماذج جديدة لتفسير سلوك الماء في البيئات الكونية القاسية، مثل الكواكب العملاقة أو الأقمار البعيدة المغطاة بالجليد.
ويختتم الباحثون بأن “الجليد XXI” يُظهر كيف أن أبسط المواد على الأرض -الماء- ما زالت تخفي حالات فيزيائية لم تُكتشف من قبل، وأن العلم لا يزال في بدايته لفهم كامل طيف خصائصها الغامضة.
