นักวิทยาศาสตร์พยายามจำลองน้ำแข็งของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน
เพื่อนๆ เคยสงสัยไหมครับว่าภายใต้ชั้นบรรยากาศที่หนาวเหน็บของดาวเคราะห์ยักษ์อย่างดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนนั้นมีอะไรซ่อนอยู่? เมื่อเร็วๆ นี้ มีการทดลองสุดล้ำที่น่าทึ่งมากครับ เมื่อเหล่านักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะ นักวิทยาศาสตร์พยายามจำลองน้ำแข็งของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน ขึ้นมาในห้องแล็บ เพื่อไขปริศนาของสิ่งที่เรียกว่า “น้ำแข็งซูเปอร์ไอออนิก” (Superionic Ice) ซึ่งเป็นสถานะแปลกประหลาดของน้ำที่กึ่งแข็งกึ่งเหลว
เจาะลึกการทดลอง นักวิทยาศาสตร์พยายามจำลองน้ำแข็งของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน
การจำลองสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายระดับดวงดาวไม่ใช่เรื่องง่ายครับ นักวิจัยต้องใช้รังสีเอ็กซ์ซินโครตรอนเพื่อสร้างความร้อนสูงถึง 2,357 องศาเซลเซียส และความกดดันมหาศาลกว่า 2 ล้านเท่าของความดันบรรยากาศโลก เพื่อดูว่าน้ำจะเปลี่ยนสถานะไปอย่างไรภายใต้เงื่อนไขสุดขั้วเช่นนี้
ทำไมการทดลอง นักวิทยาศาสตร์พยายามจำลองน้ำแข็งของดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน ถึงสำคัญ?
นักวิทยาศาสตร์พบว่าน้ำแข็งไม่ได้มีแค่แบบที่เราใส่ในแก้วกาแฟเท่านั้น แต่ปัจจุบันมีการค้นพบน้ำแข็งถึง 22 ประเภท! การเข้าใจธรรมชาติของน้ำแข็งในอวกาศช่วยให้เราเข้าใจโครงสร้างของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะได้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะ:
- การจัดเรียงตัวของโมเลกุล: ในสภาวะซูเปอร์ไอออนิก อะตอมของออกซิเจนจะคงที่แต่ไฮโดรเจนจะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ
- ความดันและอุณหภูมิ: ช่วยยืนยันแบบจำลองทางทฤษฎีที่เคยคาดการณ์ไว้เกี่ยวกับแกนกลางของดาวเคราะห์ยักษ์
- ข้อมูลเชิงลึก: การศึกษาครั้งนี้ใช้เพชรเป็นตัวบีบอัดน้ำจนกลายเป็นผลึกในรูปแบบที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการ
ผลการทดลองพบว่า น้ำแข็งที่เกิดขึ้นมีโครงสร้างที่สอดคล้องกับการทำนายเชิงทฤษฎีเป๊ะๆ ซึ่งเปรียบเสมือนการปลดล็อกความลับที่ซ่อนอยู่ลึกเข้าไปใต้ชั้นเมฆของดาวเนปจูนและดาวยูเรนัส แม้ว่าเรายังต้องใช้เวลาอีกนานกว่าจะพิสูจน์ได้แบบร้อยเปอร์เซ็นต์ว่าใจกลางดาวเหล่านั้นมีหน้าตาเป็นอย่างไร แต่นี่คือก้าวสำคัญของวงการฟิสิกส์ดาราศาสตร์ครับ
ในอนาคต หากเราสามารถไขปริศนาเหล่านี้ได้มากขึ้น เราอาจจะเข้าใจถึงต้นกำเนิดและการวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ในจักรวาลได้ดียิ่งขึ้นอีกหลายเท่าตัว นี่คือเสน่ห์ของวิทยาศาสตร์ที่ทำให้โลกของเราดูเล็กไปถนัดตาเมื่อเทียบกับสิ่งที่เกิดขึ้นในห้วงอวกาศอันไกลโพ้นครับ
ที่มา – Scientists Tried Recreating Uranian and Neptunian Ice. Here’s What Happened