پیام جوان: دانشمندان موفق به کشف فرم جدیدی از آب یخ‌زده با نام «یخ XXI» (Ice XXI) شدند که در نوع خود بی‌نظیر است. بر خلاف فرم‌های معمول یخ که در دمای اتاق ذوب می‌شوند، این فرم جدید می‌تواند تحت فشار شدید، ساختار بلورین خود را حفظ کرده و در دمای اتاق جامد بماند. این کشف توسط محققان با استفاده از تجهیزات پیشرفته‌ای که قادر به شبیه‌سازی شرایط فوق‌العاده در اعماق فضا یا سیارات یخی هستند، صورت گرفته است.

برای دستیابی به این کشف، محققان از یک دستگاه به نام “سلول سندان الماسی” (Diamond Anvil Cell) استفاده کردند؛ ابزاری که می‌تواند فشاری معادل چندین هزار برابر فشار جو زمین را بر روی نمونه کوچکی از آب اعمال کند. در طول آزمایش، آب صدها بار تحت فشرده‌سازی و آزادسازی سریع قرار گرفت و تغییرات آن با استفاده از لیزر اشعه ایکس فوق‌سریع (XFEL) که امکان مشاهده فرآیند در مقیاس‌های زمانی بسیار کوتاه را فراهم می‌کرد، رصد شد.

نتیجه این آزمایش تنها کشف یخ XXI نبود، بلکه دانشمندان پنج روش مختلف تبدیل آب به یخ و بازگشت آن به حالت مایع تحت شرایط شدید را نیز مشاهده کردند. اما «یخ XXI» یک استثنا بود. این ساختار بلورین تازه کشف شده، دارای یک شبکه کاملاً منظم و بزرگ است که به آن اجازه می‌دهد حتی در دمای اتاق نیز پایداری خود را حفظ کند، مشروط بر آنکه فشاری معادل تقریباً ۱.۶ گیگاپاسکال (حدود ۱۶ هزار برابر فشار جو) بر آن اعمال شود.

این یافته، که مرزهای فهم ما از ماده چگال را جابجا می‌کند، پیامدهای گسترده‌ای فراتر از محیط آزمایشگاه دارد. به ویژه، می‌تواند به درک بهتر رفتار آب در شرایط بسیار خشن داخل قمرهای یخی مانند اروپا (قمر مشتری) و گانیمد کمک کند؛ جایی که آب تحت فشارهای عظیم و دماهای متفاوت وجود دارد. مدل‌سازی دقیق رفتار آب تحت فشار برای اکتشافات آینده در منظومه شمسی حیاتی خواهد بود.

در نهایت، کشف «یخ XXI» نه تنها یک پیشرفت قابل توجه در فیزیک ماده چگال است، بلکه داده‌های ارزشمندی را برای توسعه مدل‌های پیشرفته‌تر در مورد چگونگی رفتار آب در محیط‌های تحت فشار، از اعماق زمین تا کرات دیگر، فراهم می‌سازد و دیدگاه ما نسبت به یکی از فراوان‌ترین مواد جهان را عمق می‌بخشد.