Ilmuwan menciptakan bentuk baru es pada suhu di atas 2.000°C

Para peneliti berhasil menghasilkan dan mengidentifikasi dengan jelas struktur kristal baru es superionik, suatu keadaan eksotis air yang diperkirakan terdapat jauh di dalam planet-planet raksasa es. Sampel mikroskopis tersebut dikenai tekanan hingga 230 gigapascal, sekitar 2,3 juta kali tekanan atmosfer di permukaan laut, dan suhu mencapai 2.630 kelvin, atau sekitar 2.357 °C.

Es superionik sangat berbeda dari air beku yang biasa kita kenal. Atom-atom oksigennya membentuk kisi kristal yang kaku, sementara inti hidrogen bergerak bebas melalui kerangka tersebut seperti partikel dalam cairan. Kombinasi ini membuat material tersebut memiliki sifat padat sekaligus menyerupai cairan.

Tim peneliti memampatkan air di antara ujung-ujung berlian, memanaskannya dengan laser, dan memeriksa susunan atomnya menggunakan berkas sempit sinar-X sinkrotron. Pada tekanan di atas sekitar 200 gigapascal, atom-atom oksigen membentuk struktur heksagonal susunan rapat yang menjadi lebih dominan daripada bentuk kubik berpusat muka yang sebelumnya teramati. Eksperimen itu juga menunjukkan bahwa kedua struktur dapat saling berubah ketika kondisi berubah.

Air superionik diperkirakan menempati wilayah yang luas di bagian dalam Uranus dan Neptunus. Karena struktur kristal yang berbeda dapat memiliki sifat listrik dan mekanis yang berbeda pula, temuan ini dapat menyempurnakan model tentang pergerakan materi dan muatan di dalam kedua planet tersebut. Perhitungan lebih lanjut masih diperlukan untuk memastikan bagaimana fase yang baru dikonfirmasi ini dapat berkontribusi terhadap medan magnet kedua planet yang bentuknya tidak lazim.