به گزارش ثریا عملکرد درونی غول‌های یخی مانند اورانوس و نپتون بر خلاف ظاهر بیرونی‌شان بسیار آشفته است. فشارهایی میلیون‌ها برابر بیشتر از سطح دریاهای زمین با دمای هزاران درجه ترکیب می‌شوند و مواد بسیار عجیبی را می‌سازند.
اکنون مقاله جدیدی از محققان موسسه کارنگی که در مجله Nature Communications منتشر شده است، حالت کاملاً جدیدی از ماده را توصیف می‌کند که ممکن است در این محیط‌های خشن وجود داشته باشد و یک حالت شبه یک‌بعدی فرایونی(quasi-1D superionic) باشد.
دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که این سیارات یخی از یخ‌های معمولی، آنطور که ما ممکن است روی زمین تصور کنیم، ساخته نشده‌اند. در عوض، آنها از یک دوغاب داغ و متراکم از آب، آمونیاک و متان تشکیل شده‌اند.
بازآفرینی شرایطی که این دوغاب را ایجاد می‌کند، در آزمایشگاه تقریباً غیرممکن است. برای ذوب اکثر ظروف، به فشاری در حدود تراپاسکال در دماهای به اندازه کافی بالا نیاز است.
معمولاً محققان برای حل این مشکل به شبیه‌سازی‌ها روی می‌آورند؛ به‌ویژه یک شبیه‌سازی که به عنوان «اورانوس مصنوعی» شناخته می‌شود و محیط هفتمین سیاره از خورشید، از جمله فشار و گرمای آن را شبیه‌سازی می‌کند.
محققان می‌گویند ما از مطالعات شیمیایی قبلی می‌دانستیم که مولکول‌های مرسوم مانند متان، به شکل‌های سنتی خود دوام نمی‌آورند. این مولکول در حدود ۹۵ گیگاپاسکال تجزیه می‌شود و مواد غنی از هیدروژن را در کنار آلوتروپ‌های کربن مانند الماس ایجاد می‌کند، اما حتی آن سبک شبیه‌سازی نیز نقص‌های خود را دارد و در فشارهای حتی بالاتر تجزیه می‌شود.
برای اصلاح این مشکل، مطالعه از دیدگاه اصول اولیه به آن نزدیک می‌شود و به مکانیک کوانتومی سیستم اجازه می‌دهد تا کل محیط را حداقل تا جایی که مکانیک کوانتومی اجازه مدل‌سازی می‌دهد، بسازد.
طبق این روش شبیه‌سازی، در فشارهای بالاتر از ۱۱۰۰ گیگاپاسکال، کربن و هیدروژن به تشکیل یک ترکیب پایدار اما با ساختاری بسیار غیرمعمول ادامه می‌دهند.
اتم‌های کربن در این فشارها در یک شبکه سفت و سخت به شکل مارپیچ کایرال قفل می‌شوند که اساساً یک پلکان مارپیچی میکروسکوپی و پیچ‌خورده است.
جالب‌ترین بخش زمانی اتفاق می‌افتد که گرما اضافه شود. معمولاً اضافه کردن گرما این ساختار شبکه را به مایع تبدیل می‌کند و به اتم‌ها اجازه می‌دهد آزادانه حرکت کنند.
این در حالی است که در برخی مواد دیگر مانند آب، افزایش گرما باعث می‌شود یک مجموعه از اتم‌ها (در مورد آب، اکسیژن) در یک جامد کریستالی باقی بمانند، در حالی که دیگری (هیدروژن) آزادانه شروع به جریان یافتن می‌کند. این به عنوان «حالت فرا یونی» شناخته می‌شود.
بین ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ کلوین، ترکیب جدید CH وارد حالت فرا یونی می‌شود، اما با یک نکته؛ به جای اینکه اکسیژن ساختار کریستالی را تشکیل دهد، مانند آنچه در آب انجام می‌دهد، این شبکه کریستالی از اتم‌های کربن تشکیل می‌شود.
اتم‌های هیدروژن، در حالی که توسط شبکه کربن محدود شده‌اند، انتشار فرا یونی را در امتداد پله مارپیچی (محور z) همراه با حرکت چرخشی در صفحه عرضی (xy) نشان می‌دهند.
آن اتم‌های هیدروژن می‌توانند به راحتی از پله‌ها بالا یا پایین بروند، اما در جهات دیگر به نظر می‌رسد که احتمال چرخش آنها بیشتر از حرکت است.
این حرکت یک‌طرفه با چرخش دوبعدی باعث شد محققان آن را به عنوان یک نوع ترکیبی از ابعاد انتشاری (اولین حالت شبه‌یک‌بعدی فرایونی جهان) طبقه‌بندی کنند.
همه اینها در تئوری خوب است، اما در عمل به چه معناست؟ قابل توجه‌ترین تأثیر این است که خواص ماده ناهمسانگرد می‌شوند؛ به این معنی که بسته به جهتی که آنها را از آن اندازه‌گیری می‌کنید، متفاوت هستند.
به عنوان مثال، به نظر می‌رسد که این ماده گرما و الکتریسیته را به خوبی در محور «پله مارپیچی» هدایت می‌کند، اما در هیچ یک از دو محور دیگر نه چندان. همچنین با وجود این واقعیت که اتم‌های هیدروژن متحرک (که بار مثبت دارند) دارد، به نظر می‌رسد که رسانایی الکتریکی هنوز تحت سلطه الکترون‌های در حال حرکت است.
در مقیاس کلان، این به نظریه‌هایی در مورد اینکه چرا میدان‌های مغناطیسی نپتون و اورانوس بسیار عجیب هستند، کمک می‌کند. مدل‌های مرسوم میدان‌های مغناطیسی کج آنها را با فرض اینکه یخ‌های داغ و فرایونی گرما و الکتریسیته را در همه جهات به طور یکسان هدایت می‌کنند، توضیح می‌دهند، اما با این حالت جدید شبه‌یک‌بعدی فرایونی، این فرض زیر سوال می‌رود و می‌تواند با داده‌های تجربی که از خود سیارات به دست می‌آوریم، بهتر مطابقت داشته باشد.
بدیهی است که یک ماده اولیه کربن-هیدروژن، ساده‌سازی عظیمی از دینامیک پیچیده شیمیایی و حرارتی است که در هسته این جهان‌ها در جریان است، اما این واقعیت که ما حتی فرصتی برای مدل‌سازی و درک چگونگی عملکرد برخی از این مواد در دنیای واقعی داریم، نشان می‌دهد که علوم سیاره‌ای هنوز می‌تواند چیزهای بسیار بیشتری در مورد نحوه عملکرد جهان به ما بیاموزد.
منبع: ایسنا
شهادت یک مامور فراجا در سیستان‌وبلوچستان
رونمایی ناسا از قراردادهای جدید ۱۰ میلیارد دلاری خود
استوری هادی چوپان برای حضرت زهرا(س)+عکس
ابداع یک آبنبات‌چوبی برای معاینه کودکان
نانوپوشش‌ها به کمک افزایش عمر لنت‌های ترمز آمدند
دانشگاه باید از پارادایم «مدرک‌گرایی» به سمت «مهارت‌محوری» حرکت کند
گاهی بزرگترین سرقت، دزدیدن فرصت زندگی دیگران است
تدوین برنامه اجرایی برای ورود با تأخیر نودانشجویان علوم پزشکی
جزئیات ثبت نام ۴ درس مجازی برای دانشجویان علوم پزشکی اعلام شد
شرایط ثبت‌نام پذیرفته‌شدگان نوورود شاهد و ایثارگر
«پرواز ۶۵۵» ده‌نمکی به تدوین رسید
امت پیامبر(ص) چگونه در ستم به دخترش همدست شدند؟
میزبانی محوطه تئاتر شهر از مجلس تعزیه شهادت حضرت زهرا (س)
عامل هوش مصنوعی متا به جای کاربر تماس می‌گیرد
«پروانه الماس» بهترین فیلمنامه به «دختر پری‌خانوم» رسید
برد پیت ۵۰ سال عقب می‌رود؛ بازی در نقش یک فلزکار در آسمان‌ها
مویه حضرت علی (ع) بر پیکر زهرا (س) در نقاشی علی بحرینی
جایزه سزار افتخاری آکادمی فیلم فرانسه به نیکول کیدمن می‌رسد
حضرت زهرا(س) موضوع فدک را به سطح «حق مسلمانان و مشروعیت حکومت» بردند
مدیرعامل انویدیا استعفا کرد
یک کشف جدید از معادلات اینشتین درباره گرانش
۲ دنیای بکر پنهان در اقیانوس آرام کشف شد
این سیاره خورشیدی چرا گم شد؟
زمان اعلام نتایج نهایی آزمون سراسری مشخص شد
عدالت اجتماعی در دیدگاه اسلامی به معنای برابری مطلق نیست
همه عمار و مالک‌اشتر نیستند، اما هرکس در قبال حق مسئول است
برای جلوگیری از عادی شدن حرام، باید قبح اجتماعی آن را زنده کرد
کنش حضرت زهرا(س)، حقیقت را به حافظه تاریخ سپرد
بیش از ۶۰ درصد مدارس کشور را خیرین ساختند
توییت صفحه فرمانده کل سپاه به مناسبت روز هوافضا و بازنشر بخشی از پیام ایشان
روایتی از زندگی و میراث شهید حسن طهرانی‌مقدم در برنامه تلویزیونی «نردبان»
انتشار یک قطعه موسیقایی جدید به مناسبت شهادت حضرت زهرا (س)
تلاش نمایش «کورش» برای بازسازی اسطوره قهرمان و پیوندزدن گذشته با اکنون
آنچه کیهان کلهر درباره کتاب «بهجت الروح» گفت
دست‌نوشته رهبر شهید انقلاب برای تقدیر از شهید حسن طهرانی مقدم
تصویر منتشرشده در رسانه‌ها تحت عنوان تست موشک در آسمان غرب تهران
ساخت نانوذرات دارویی ضدسرطان با نور خورشید در زمانی کوتاه
رقابت ۸ هزار نفر در آزمون پذیرش دانشجوی پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵
حمایت ویژه از پژوهشگران پسادکتری در قالب طرح شهید چمران
ضرورت ایجاد فضای امن و با نشاط در مدارس سمپاد
آغاز ثبت‌نام اعتکاف دانش‌آموزی ۱۴۰۵
اپل و سامسونگ برای ورود به بازار چین دست به دامن هوش مصنوعی محلی شدند
روبات جدید گوگل آسیب نرساندن به کودکان را می‌آموزد
سند توسعه متوازن دانشگاه‌های علوم پزشکی در دست بازنگری قرار دارد
ثبت‌نام تک‌دروس دانشگاه علوم پزشکی هوشمند از ۲۳ آبان آغاز می‌شود
کشف سیاره ای که ناگهان ناپدید شد!
آزمون صلاحیت حرفه ای گروه پرستاری دی ماه ۱۴۰۵ برگزار می‌شود
تصویب ساماندهی مراکز تحقیقات و شبکه‌های تحقیقات و فناوری علوم پزشکی
دلایل افت رتبه دانشگاه‌ها در رتبه بندی‌ها چیست؟
مرکز جدید برای برگزاری آزمون الکترونیکی زبان انگلیسی «تولیمو» ایجاد شد
چرا شناخت هوش هیجانی کودکان مهم است؟
زمزمه‌های استعفای مدیر انویدیا آغاز شد
«مواد و ساخت پیشرفته» پیشران اقتدار صنعتی و ارتقای تاب‌آوری فناورانه
سناریوهای ورود با تأخیر دانشجویان نوورود گروه علوم پزشکی بررسی شد
هکرها نهاد ناظر بر امنیت مالی کره جنوبی را هک کردند
دانشگاه آزاد درباره عدم اعتبار بورسیه‌های متفرقه اطلاعیه داد
چرا سهم شیر دانش‌آموزان به ۳۰ نوبت محدود شد؟
خدمات بیمه‌ای فرهنگیان قزوین در مسیر ارتقا و تسهیل دسترسی
نهضت مدرسه‌سازی خوزستان تا مهر ۱۴۰۷ به سرانجام می‌رسد
درخشش دانش‌آموزان البرزی با کسب ۱۵ مدال علمی
مزار پنهان دختر پیامبر(ص)، تناقضی که تاریخ صدر اسلام را به چالش می‌کشد
فارسی در هند فقط زبان شعر نبود
کتاب «کهکشان نیستی» به زبان عربی ترجمه و منتشر شد
زینب طهرانی‌مقدم: شعر ما را به شناخت عمیقی از اسطوره‌های ملی می‌رساند
برای شناخت دختر پیامبر(ص)، این ۱۰ کتاب را بخوانید
شاگردی که تا پای شهادت از مکتب طهرانی‌مقدم جدا نشد
مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود
تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام
دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند
تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد
قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید
مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی
اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴
مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد
روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود
۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند
ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی
تصویر منتشر شده از جاسک
تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر
رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس
دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند
تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد
تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام
قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید
تصویب ساماندهی مراکز تحقیقات و شبکه‌های تحقیقات و فناوری علوم پزشکی
حمایت ویژه از پژوهشگران پسادکتری در قالب طرح شهید چمران
زمان اعلام نتایج نهایی آزمون سراسری مشخص شد
مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود
مزار پنهان دختر پیامبر(ص)، تناقضی که تاریخ صدر اسلام را به چالش می‌کشد
چرا سهم شیر دانش‌آموزان به ۳۰ نوبت محدود شد؟
درخشش دانش‌آموزان البرزی با کسب ۱۵ مدال علمی
آغاز ثبت‌نام اعتکاف دانش‌آموزی ۱۴۰۵
مرکز جدید برای برگزاری آزمون الکترونیکی زبان انگلیسی «تولیمو» ایجاد شد
دلایل افت رتبه دانشگاه‌ها در رتبه بندی‌ها چیست؟
نهضت مدرسه‌سازی خوزستان تا مهر ۱۴۰۷ به سرانجام می‌رسد
ثبت‌نام تک‌دروس دانشگاه علوم پزشکی هوشمند از ۲۳ آبان آغاز می‌شود
ضرورت ایجاد فضای امن و با نشاط در مدارس سمپاد
توییت صفحه فرمانده کل سپاه به مناسبت روز هوافضا و بازنشر بخشی از پیام ایشان
کشف سیاره ای که ناگهان ناپدید شد!
سناریوهای ورود با تأخیر دانشجویان نوورود گروه علوم پزشکی بررسی شد
برای شناخت دختر پیامبر(ص)، این ۱۰ کتاب را بخوانید
اپل و سامسونگ برای ورود به بازار چین دست به دامن هوش مصنوعی محلی شدند
خدمات بیمه‌ای فرهنگیان قزوین در مسیر ارتقا و تسهیل دسترسی
آزمون صلاحیت حرفه ای گروه پرستاری دی ماه ۱۴۰۵ برگزار می‌شود
سند توسعه متوازن دانشگاه‌های علوم پزشکی در دست بازنگری قرار دارد
دانشگاه آزاد درباره عدم اعتبار بورسیه‌های متفرقه اطلاعیه داد
کتاب «کهکشان نیستی» به زبان عربی ترجمه و منتشر شد
چرا شناخت هوش هیجانی کودکان مهم است؟
فارسی در هند فقط زبان شعر نبود
شاگردی که تا پای شهادت از مکتب طهرانی‌مقدم جدا نشد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.